Comment fonctionne la technologie PoE ?
Sep 20, 2020
La technologie Power over Ethernet (PoE) permet aux câbles Ethernet de transporter à la fois les données et l'alimentation électrique vers les périphériques réseau via un seul câble. Cela élimine le besoin d'alimentations séparées et réduit l'encombrement des câbles, ce qui rend l'installation d'appareils tels que les caméras IP, les points d'accès sans fil et les téléphones VoIP plus efficace. Voici une explication du fonctionnement de la technologie PoE : 1. Composants de base du PoEÉquipement d'alimentation électrique (PSE) : Il s'agit du dispositif qui alimente le réseau via le câble Ethernet. Il pourrait s'agir d'un Commutateur compatible PoE, un Injecteur PoEou un routeur compatible PoE. Le PSE détermine la puissance nécessaire et la fournit en conséquence.Dispositif alimenté (DA) : Le dispositif qui reçoit l'alimentation et les données du câble Ethernet. Par exemple : caméras IP, points d'accès sans fil, téléphones VoIP et autres périphériques réseau. Le PD communique avec le PSE pour recevoir la quantité d'énergie nécessaire.Câble Ethernet : L'alimentation par Ethernet (PoE) utilise généralement des câbles Ethernet standard de catégorie 5e, 6e ou supérieure pour transmettre à la fois l'alimentation et les données sur un même câble. Ce câble est composé de paires de fils, certaines servant à la transmission des données, d'autres à l'alimentation électrique. 2. Comment l'alimentation est fournie via EthernetLa technologie PoE fonctionne en envoyant une alimentation CC basse tension via les mêmes câbles à paires torsadées utilisés pour la transmission de données. Il existe deux principaux modes d'alimentation :Alimentation par paire de secours (alternative B) : Dans un câble Ethernet standard, seules deux des quatre paires torsadées sont utilisées pour la transmission de données dans les réseaux 10BASE-T et 100BASE-T. Les paires inutilisées (broches 4, 5, 7 et 8) peuvent transporter l'alimentation sans incidence sur la transmission des données.Alimentation fantôme (alternative A) : Sur les réseaux 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) et plus rapides, les quatre paires de fils sont utilisées pour les données. Dans ce cas, le PSE alimente les paires de données (broches 1, 2, 3 et 6) sans altérer le signal. Pour ce faire, la composante continue du signal est utilisée pour l'alimentation, tandis que la composante alternative gère les données. 3. Négociation PoE et allocation de puissanceLe PSE et le PD doivent communiquer pour garantir la fourniture de la puissance adéquate. Ce processus est régi par les normes IEEE PoE :Détection: Le PSE vérifie la compatibilité PoE du périphérique connecté en appliquant une basse tension au câble. Si le périphérique connecté présente une résistance caractéristique d'environ 25 kΩ, le PSE détecte sa compatibilité PoE.Classification: Le PSE classe le PD afin de déterminer ses besoins en énergie. Les périphériques PoE sont répartis en différentes classes de puissance selon leur consommation, allant de la classe 0 (par défaut) à la classe 4 (haute puissance). Cela permet au PSE d'allouer la puissance adéquate et d'optimiser sa distribution entre plusieurs périphériques.Alimentation électrique : Après classification, le PSE alimente le PD. La tension est généralement comprise entre 44 et 57 V CC, le courant variant en fonction des besoins énergétiques du dispositif.Surveillance: Le PSE continue de surveiller la consommation électrique du PD. Si ce dernier est déconnecté, le PSE coupe immédiatement l'alimentation afin d'éviter toute surcharge du circuit. 4. Normes PoELa technologie PoE est normalisée par la famille de protocoles IEEE 802.3, avec différentes versions spécifiant des niveaux de puissance variables :--- IEEE 802.3af (PoE) : La norme PoE d'origine fournit jusqu'à 15,4 watts au niveau du PSE et jusqu'à 12,95 watts au niveau du PD, après prise en compte des pertes de puissance dans le câble. Elle convient aux appareils basse consommation tels que les téléphones VoIP et les points d'accès sans fil simples.--- IEEE 802.3at (PoE+) : Version améliorée de la norme PoE fournissant jusqu’à 30 watts au niveau du PSE et jusqu’à 25,5 watts au niveau du PD. Elle est utilisée pour les appareils plus gourmands en énergie, tels que les caméras IP et les points d’accès sans fil haute performance.--- IEEE 802.3bt (PoE++ ou PoE à 4 paires) : La norme PoE la plus récente prend en charge des niveaux de puissance plus élevés, offrant jusqu’à 60 watts (type 3) ou 100 watts (type 4) au niveau du PSE. Elle est utilisée pour les appareils énergivores tels que les caméras PTZ (panoramique-inclinaison-zoom), l’éclairage LED et les appareils sans fil hautes performances. 5. Avantages de PoEInstallation simplifiée : La technologie PoE permet aux appareils de recevoir à la fois l'alimentation et les données via un seul câble, réduisant ainsi le besoin de prises de courant supplémentaires et simplifiant l'installation.Réduction des coûts : L'utilisation du PoE permet aux entreprises de réaliser des économies sur les coûts d'installation, d'éviter les dépenses liées au câblage électrique séparé et de réduire le besoin d'adaptateurs secteur.Flexibilité: La technologie PoE permet de déployer des appareils dans des endroits où les prises de courant peuvent être indisponibles ou peu pratiques, comme les plafonds, les murs ou à l'extérieur.Gestion centralisée de l'alimentation : L'alimentation par Ethernet (PoE) permet une gestion centralisée de l'alimentation, offrant aux administrateurs réseau la possibilité de surveiller et de contrôler l'alimentation des périphériques connectés. Ceci peut améliorer l'efficacité énergétique et simplifier le dépannage. 6. Limitations du PoEBilan énergétique : La puissance totale disponible à partir d'un Commutateur PoE sa capacité énergétique est limitée. Cela signifie que seul un certain nombre d'appareils peuvent être alimentés simultanément, en fonction de leurs besoins en énergie.Longueur du câble : L'alimentation PoE est limitée par la longueur maximale des câbles Ethernet, généralement de 100 mètres. La technologie de transmission longue distance de BENCHU GROUP permet une transmission jusqu'à 250 mètres sans relais. Au-delà de cette distance, l'alimentation et la transmission des données deviennent instables sans l'utilisation de répéteurs ou d'extenseurs PoE. ConclusionLa technologie PoE est une solution performante et flexible pour alimenter les périphériques réseau sans nécessiter d'alimentations séparées. En transmettant l'alimentation et les données via un seul câble Ethernet, le PoE simplifie l'installation, réduit les coûts et centralise la gestion de l'alimentation. Il est largement utilisé dans les environnements réseau modernes pour des appareils tels que les points d'accès sans fil, les caméras IP et les téléphones VoIP.
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