Dans les infrastructures réseau modernes, la technologie Power over Ethernet (PoE) est devenue de plus en plus importante. La technologie PoE permet de transmettre à la fois des données et de l'énergie via un seul câble Ethernet, simplifiant ainsi considérablement l'installation et la gestion des appareils, en particulier les caméras IP, les téléphones VoIP et les points d'accès sans fil (WAP).
Comment fonctionne le PoE
La technologie PoE fournit de l'énergie aux périphériques réseau via des câbles Ethernet. Les périphériques réseau se composent d'équipements d'alimentation (PSE) et d'appareils alimentés (PD). Les PSE, généralement un commutateur PoE ou un injecteur PoE, alimentent les PD. Les PD sont des appareils qui reçoivent de l'énergie des PSE, tels que les points d'accès sans fil, les caméras IP et les téléphones VoIP.
L'un des principaux avantages de la technologie PoE est sa capacité à transmettre l'énergie via des câbles Ethernet standard sans nécessiter de câbles d'alimentation supplémentaires. Cela réduit la complexité du câblage, les coûts d'installation et les besoins de maintenance. La transmission d'énergie de la technologie PoE respecte plusieurs normes définies par l'IEEE pour garantir la compatibilité et la sécurité entre les différents appareils.
Présentation des normes PoE
Les normes PoE, principalement définies par l'IEEE, vont des niveaux de puissance faibles aux niveaux de puissance élevés. Ces normes spécifient la puissance maximale que le PSE peut transmettre et la puissance que le PD peut recevoir. Les normes PoE les plus utilisées incluent :
- IEEE 802.3af (norme PoE)
- IEEE 802.3at (PoE+)
- IEEE 802.3bt (PoE++ ou PoE haute puissance)
Chaque norme offre des capacités de transmission d'énergie et des scénarios d'application différents, obligeant les concepteurs de réseau à choisir la norme PoE appropriée en fonction des besoins d'alimentation des appareils.
Norme IEEE 802.3af (norme PoE)
- Gamme de tension: 44-57V
- Courant maximal : 350 mA
- Puissance de sortie maximale du PSE : 15.4 W
- Puissance de réception PD : 12.95 W
Publiée en 2003, la norme IEEE 802.3af est la première norme PoE formelle. Elle permet aux PSE de fournir jusqu'à 15.4 W de puissance, les PD recevant jusqu'à 12.95 W après prise en compte de la perte de transmission par câble. Cette norme convient aux appareils à faible consommation tels que les téléphones IP, les points d'accès sans fil simples et les caméras IP statiques. Bien qu'il s'agisse de la première norme PoE, la norme IEEE 802.3af reste largement utilisée pour les appareils à faible consommation. Cependant, les appareils réseau étant devenus plus complexes et plus gourmands en énergie, le besoin d'une puissance plus élevée a conduit au développement de la norme IEEE 802.3at.
Norme IEEE 802.3at (PoE+)
- Gamme de tension: 50-57V
- Courant maximal : 600 mA
- Puissance de sortie maximale du PSE : 30 W
- Puissance de réception PD : 25.5 W
La norme IEEE 802.3at, également connue sous le nom de PoE+, a été lancée en 2009 en tant que mise à niveau de la norme IEEE 802.3af. La norme PoE+ est rétrocompatible avec les appareils 802.3af, mais augmente considérablement la puissance de sortie, fournissant jusqu'à 30 W de puissance et garantissant que les PD reçoivent au moins 25.5 W. La norme PoE+ est principalement utilisée pour les appareils à plus forte puissance, tels que les caméras IP haute définition, les points d'accès sans fil (en particulier ceux prenant en charge la norme 802.11ac), les caméras PTZ (panoramique, inclinaison, zoom) et les systèmes de visioconférence. L'introduction de la norme PoE+ a marqué une nouvelle phase dans la technologie PoE, offrant une prise en charge de l'alimentation fiable pour les appareils réseau plus riches en fonctionnalités et plus gourmands en énergie et l'expansion des applications PoE.
Norme IEEE 802.3bt (PoE++ ou PoE haute puissance)
En raison des besoins croissants en énergie des périphériques réseau, l'IEEE a introduit la norme IEEE 802.3bt en 2018, également connue sous le nom de PoE++ ou High Power PoE. Cette norme introduit deux nouveaux types : le type 3 (PoE++) et le type 4 (High Power PoE), qui peuvent transmettre l'énergie sur quatre paires de câbles Ethernet, offrant ainsi une puissance de sortie plus élevée.
Type 3 (PoE++)
- Gamme de tension: 50-57V
- Puissance de sortie maximale du PSE : 60 W
- Puissance de réception PD : 51 W
Le type 3, également connu sous le nom de PoE++, permet aux PSE de fournir jusqu'à 60 W de puissance, les PD recevant jusqu'à 51 W. Cette norme convient aux appareils à haute puissance tels que les systèmes de visioconférence haute définition, les points d'accès sans fil multibande et les équipements de caméra avancés. Le type 3 est rétrocompatible avec les normes IEEE 802.3af et 802.3at, ce qui permet une intégration transparente dans les environnements réseau mixtes.
Type 4 (PoE haute puissance)
- Gamme de tension: 50-57V
- Puissance de sortie maximale du PSE : 100 W
- Puissance de réception PD : 71 W
Le type 4 est actuellement la norme PoE la plus puissante, fournissant jusqu'à 100 W de puissance de sortie, les PD recevant jusqu'à 71 W. Cette norme est destinée aux appareils à haute puissance comme l'éclairage LED, les écrans plats, les ordinateurs portables et certains équipements industriels. Le PoE haute puissance réduit considérablement la complexité du câblage en permettant aux appareils de recevoir une puissance suffisante via un seul câble Ethernet.
Tableau de comparaison des normes et de la puissance PoE
Sélection des périphériques PoE appropriés
Dans les applications pratiques, le choix des périphériques PoE appropriés nécessite une évaluation complète des besoins du réseau et de la consommation électrique des périphériques. Le budget d'alimentation, le nombre de ports de l'équipement d'approvisionnement PoE et les besoins en énergie des périphériques alimentés nécessitent des calculs détaillés. Par exemple, si un réseau déploie 48 téléphones VoIP, chacun nécessitant 12.95 W, un commutateur PoE à 48 ports doit avoir un budget d'alimentation total d'au moins 622 W (12.95 W × 48). Pour les périphériques PoE+, chacun nécessitant 25.5 W, le même nombre de périphériques nécessiterait un budget d'alimentation minimum de 1,224 XNUMX W.
Pour les appareils haute puissance tels que les points d'accès sans fil multibandes et les systèmes de visioconférence haute définition, les appareils PoE++ ou PoE haute puissance doivent être choisis pour garantir une puissance suffisante.
Gestion de l'alimentation des commutateurs PoE
Les commutateurs PoE modernes sont souvent dotés de fonctions de gestion de l'alimentation intelligentes qui détectent automatiquement les besoins en énergie des appareils connectés et allouent l'énergie en conséquence. Par exemple, si un appareil n'a besoin que de 5 W d'énergie, le commutateur ajustera la sortie pour éviter le gaspillage d'énergie. De plus, les commutateurs PoE peuvent donner la priorité à l'alimentation des appareils critiques, garantissant ainsi un fonctionnement efficace du réseau.