PoE(+) et 802.3at/af/bt : ce qu'il faut savoir de l'alimentation par un câble réseau

À quand des NUC 802.3bt ?
PoE(+) et 802.3at/af/bt : ce qu'il faut savoir de l'alimentation par un câble réseau
Crédits : Petrovich9/iStock

Pourquoi utiliser une alimentation tierce lorsqu'un simple câble réseau suffit ? Une affirmation qui paraît naturelle, mais loin d'être rentrée dans les mœurs sur le marché grand public. Pourtant, le Power over Ethernet a de grandes capacités.

Lorsque nous avons évoqué l'évolution du protocole Ethernet et les solutions à base de cuivre, des années 70 à l'émergence de solutions à 10, 25 ou même 40 Gb/s, nous avons effleuré un point : celui de l'alimentation en général et du Power over Ethernet (PoE) en particulier. 

En effet, il est possible depuis plus de 15 ans d'alimenter un appareil réseau à travers un simple câble réseau, sans adaptateur supplémentaire. Trois déclinaisons de ce standard ont émergé depuis, permettant désormais de grimper jusqu'à 100 watts, à la manière de ce que propose l'USB via Power Delivery.

Mais l'alimentation par un port réseau est encore rare sur le marché grand public. Il permet pourtant d'alimenter facilement points d'accès, téléphones sur IP, caméra ou même un Raspberry Pi de manière discrète, et de limiter le besoin en prises électriques partout dans la maison. Le tout, sans (trop) changer ses habitudes.

Des débuts difficiles, la suite également

Bien avant la standardisation par le groupe 802.3 de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), l'alimentation à travers un port réseau avait déjà ses adeptes, et ses solutions propriétaires.

Parmi elles, on peut citer Inline Power de Cisco (moins de 10 watts). On pense également à la société PowerDsine, rachetée par Microsemi fin 2006 et précurseur avec son Power over LAN. L'émergence de la norme 802.3af en 2003 a eu l'intérêt de mettre tout le monde d'accord et de proposer des produits compatibles les uns avec les autres.

Mais à travers le temps, certains constructeurs ont été tentés de proposer leurs propres évolutions lorsqu'ils estimaient que le marché n'évoluait pas assez vite. Ce fût notamment le cas de Cisco en 2014 avec son Universal Power over Ethernet (UPOE) capable de grimper à 60 watts. Le LTPoE++ de Linear Technology (rachetée en 2016 par Analog Devices) est dans cette même veine. 

Parfois, il s'agit simplement de disposer de solutions basiques et peu chères, comme avec les produits dits passifs. Ils diffusent en effet leur alimentation de manière constante, alors que la norme impose une « négociation ». Il faut dire que cette étape permet de savoir si une alimentation est nécessaire et de quel niveau de tension/courant elle doit être.

Autant dire que l'utilisation de PoE passif sur un appareil qui n'est pas prévu est à proscrire tant elle peut s'avérer dangereuse.

PoE ou PoE+, quelles différences ?

Dans sa version de 2003 (802.3af, Type 1), le PoE permet une alimentation de 15,4 watts par port (350 mA), dont 12,95 watts sont exploitables même après une distance de 100 mètres. On distingue d'ailleurs deux catégories d'appareils : les Power Sourcing Equipments (PSE), fournissant une alimentation aux Powered Devices (PD). 

Deux modes sont proposés, correspondant au câblage retenu (sur deux paires torsadées) : A lorsque les broches de données et de puissance sont identiques. B lorsque les broches de puissance correspondent aux deux paires inutilisées d'un câble à quatre paires. Il est aussi question de trois classes de produits, selon leur puissance :

  • Classe 1 : 4 watts
  • Classe 2 : 7 watts
  • Classe 3 : 15,4 watts (par défaut)

En 2009, le 802.3at (ou PoE+, Type 2) a apporté une quatrième classe permettant de grimper à 30 watts (25,5 watts effectifs à 100 mètres). Pour cela, l'intensité pouvait grimper jusqu'à 600 mA. L'utilisation d'un câble de Catégorie 5 devient obligatoire, alors que du Catégorie 3 peut être utilisé pour les classes inférieures.

Des mécanismes de gestion plus fine de la puissance nécessaire pour les appareils consommant plus de 13 watts et une gestion de la surchauffe potentielle des câbles sont également de la partie.

Classes Power over Ethernet
Crédits : Microsemi

10 ans d'attente pour le 802.3bt à 100 watts

Il aura fallu attendre fin 2018 pour que la limite des 30 watts soit franchie, ce qui explique l'impatience de certains. Le 802.33bt a été finalisé en septembre dernier avec la promesse d'une puissance maximale de 100 watts (71 watts fournis à 100 mètres) et le support du 10GBASE-T. Pour cela, jusqu'à quatre paires peuvent être utilisées.

Le Type 3 permet de fournir 45/60 watts à des appareils de classe 5/6 tout en restant à 600 mA au maximum. Le Type 4 permet de fournir 75/100 watts à des appareils de classe 7/8 en grimpant jusqu'à 960 mA. Utiliser quatre paires d'un câble Catégorie 5 devient obligatoire à partir de la classe 5. On parle alors de 4PPoE.

Pour le moment, on ne trouve que très peu de produits compatibles, c'est par exemple le cas des UWB-XG-BK et UAP-XG d'Ubiquiti. Mais ils devraient commencer à se généraliser à compter de cette année puis à progressivement se démocratiser là où ce sera nécessaire.

Notez que dans tous les cas, un port compatible 802.3at/af/bt peut être utilisé comme un port réseau classique avec un appareil ne supporte par ces normes Power over Ethernet. Lors de la connexion, la phase de négociation indiquera au PSE qu'aucune alimentation n'est nécessaire, aucun courant ne sera alors distribué.

Le budget de puissance d'un PSE

Lors du choix d'un appareil fournissant un ou plusieurs ports alimentés (PSE), comme un switch par exemple, il faut faire attention à un élément : la puissance totale qu'il peut fournir, évoquée parfois comme son « budget ».

Ainsi, un switch avec huit ports PoE+ ne fournira pas forcément jusqu'à 240 watts. Il est plus courant d'obtenir des valeurs de 60 à 120 watts, pour une raison simple : tous les appareils (PD) ne consomment pas le maximum possible, il est d'ailleurs plutôt rare d'utiliser des appareils qui poussent les ports PoE(+) à leur maximum. 

Ainsi, il faudra faire vos calculs et adapter vos choix selon votre besoin. Un PSE à faible coût peut cacher des capacités limitées du côté de la puissance fournie, suffisante pour quelques téléphones sur IP, mais pas pour un ensemble complet de caméras motorisées par exemple.

Power over Ethernet Exemple
Crédits : Netgear

Quel tarif pour un switch PoE(+) ?

La faible démocratisation de l'alimentation par le port réseau sur le grand public s'explique sans doute en partie par là : des PSE compatibles PoE(+) coûtent plus cher, alors que les appareils (PD) alimentés via leur port réseau ne sont pas plus économes. Ainsi, les constructeurs préfèrent en général fournir une alimentation. 

C'est le reproche que nous avions par exemple fait à Netgear sur son offre Orbi Pro, malgré la fourniture d'un kit d'installation murale. Mais cela peut rapidement s'étendre à bien d'autres produits quelle que soit leur marque. On pense également aux fournisseurs d'accès et à leurs box qu'ils vantent comme parées pour l'internet des objets ou la sécurité. Pourtant, aucune n'est capable d'alimenter directement une caméra de sécurité PoE(+). Là aussi par souci d'économies.

Il y a ainsi un budget minimum à prévoir : un switch 8 ports Linksys est par exemple proposé pour 35 euros, contre le double pour la version avec quatre ports PoE. Même tarif du côté de chez TP-Link (TL-SG1008P) ou Netgear (GS308P-100PES). Comptez un peu plus de 120 euros pour huit ports PoE+ (GS108PP-100EUS), soit 15 euros par port alimenté.

Les adaptateurs/injecteurs et splitters PoE(+)

Il existe une autre solution lorsque vous disposez d'un appareil pouvant être alimenté par le réseau mais pas forcément d'un PSE : utiliser des alimentations spécifiques, ou injecteurs, qui coûtent de 20 à 30 euros en général. 

Attention néanmoins à faire attention, certains modèles étant de simples blocs passifs. Veillez aussi à vérifier la version de la norme utilisée pour les appareils actifs (802.3at/af/bt), la puissance maximale pouvant être fournie, etc.

Notez enfin qu'à l'inverse, des splitters permettent de récupérer une alimentation et un port LAN classiques depuis un connecteur PoE(+).

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36 commentaires
Avatar de guigui71 Abonné
Avatar de guigui71guigui71- 04/02/19 à 15:49:01

D'ailleurs techniquement un switch alimenté en POE peut il alimenter une borne wifi en POE ? Si quelqu'un a la réponse.

Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 04/02/19 à 15:52:42

(quote:39367:guigui71) D'ailleurs techniquement un switch alimenté en POE peut il alimenter une borne wifi en POE ? Si quelqu'un a la réponse.

S'il propose des ports PoE oui, mais je doute que ce soit le fonctionnement le plus pertinent vu le besoin de redistribution. Après on peut imaginer des switchs 802.3bt avec quelques ports PoE(+) par exemple.

Avatar de Glandos Abonné
Avatar de GlandosGlandos- 04/02/19 à 15:52:56

tous les appareils (PD) ne consomment pas le maximum possible, il est d'ailleurs plutôt rare d'utiliser des appareils qui poussent les ports PoE(+) à leur maximum.

C'est d'ailleurs la même chose pour la capacité de commutation. Un switch 1GB/s ne peut en général pas être à fond sur ses 8 ports.

Avatar de jb18v Abonné
Avatar de jb18vjb18v- 04/02/19 à 16:08:39

ah super, je me demandais comment ça marchait l'autre fois (une résidence avec points d'accès wifi en PoE pour couvrir les étages). :yes:

Avatar de idfx Abonné
Avatar de idfxidfx- 04/02/19 à 17:02:27

Article peut être lu un peu trop en diagonale mais doit on attendre un impact sur le debit disponible ?

Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 04/02/19 à 17:21:01

(quote:39372:idfx) Article peut être lu un peu trop en diagonale mais doit on attendre un impact sur le debit disponible ?

non

Avatar de sksbir Abonné
Avatar de sksbirsksbir- 04/02/19 à 17:39:43

bonjour

Tous les standards POE utilisent les 4 brins d'un cable, ou cela change en fonction du standard, genre les 2 brins "inutiles" pour le passif ?

Sinon, très bonne idée, cet article. Je ne savais pas d'ailleurs qu'on pouvait trouver les "injecteurs" et des splitteurs pour alimenter un matériel pas prévu pour ça.

Édité par sksbir le 04/02/2019 à 17:41
Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 04/02/19 à 17:55:20

(quote:39377:sksbir) ...

Comme évoqué dans l'article il y a deux paires utilisées pour le PoE(+) et ça peut être quatre paires pour les dernières évolutions du standard (voir le tableau). Le passif n'est pas standardisé par l'IEEE.

Avatar de Fab'z Abonné
Avatar de Fab'zFab'z- 04/02/19 à 18:24:07

(quote:39375:David_L) non

ya pas des incompatibilité entre le PoE et le 10Gb ?

Avatar de N3cR0n0M1c0N Abonné
Avatar de N3cR0n0M1c0NN3cR0n0M1c0N- 04/02/19 à 18:37:02

à effacer, mauvais sujet (je ne sais comment cela s'est produit)

Édité par N3cR0n0M1c0N le 04/02/2019 à 18:41
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