Qu’est-ce que le Power over Ethernet ou PoE ?

La technologie Power over Ethernet ou PoE a évolué pour devenir un élément clé des architectures de réseaux locaux sans fil, des bâtiments intelligents et des réseaux d’entreprise.

L’utilisation du PoE a considérablement augmenté depuis que l’IEEE l’a normalisé en 2003. Aussi, son utilisation ne fera que s’accroître dans les années à venir. A mesure que de nouvelles applications se développeront.

Il existe un certain nombre d’éléments moteurs pour la technologie PoE actuelle. Par exemple, si vous regardez les points d’accès WLAN, réseau local sans fil, vous avez un nombre accru de bandes, de spectre sans fil, et des vitesses plus élevées qui nécessitent une puissance plus importante.

Ensuite, la nouvelle génération de téléphones IP ajoute des fonctions de téléprésence. Ces téléphones sont aussi reliés aux caméras de surveillance. Toutes ces nouvelles fonctionnalités nécessitent une puissance supérieure ».

Définition du Power over Ethernet ou PoE

Le Power over Ethernet (PoE) permet la fourniture d’énergie électrique à des appareils en réseau par le biais du même câblage qui les relie au réseau local. Cela simplifie les appareils eux-mêmes en éliminant la nécessité d’une prise électrique et d’un convertisseur. Ainsi, cela rend inutile l’installation de câbles et de prises électriques séparés à proximité de chaque appareil.

Dans le cas du remplacement des systèmes téléphoniques existants par des téléphones IP, il n’est plus nécessaire d’installer des câbles d’alimentation en courant continu séparés. Lorsque les réseaux sont étendus ou reconfigurés, tant que le câble de données est tiré vers les appareils, ceux-ci sont alimentés en électricité.

La norme PoE originale de l’IEEE (802.3af-2003) spécifie comment fournir une puissance maximale de 15,4 W à chaque appareil jusqu’à une distance de 10 mètres ; via des câbles Ethernet de catégorie 3, 5, 5e et 6.

La norme fixe 15,4 Watts comme maximum mais ne prévoit que 12,95 Watts pour atteindre les appareils. L’énergie est dissipée dans le câble sur une certaine distance. Cette perte n’affecte pas les performances du réseau des liaisons Ethernet 10/100/1000 Mbps vers les appareils. Une mauvaise qualité pourrait induire une perte sur vos débits internet.

Au fil du temps, les nouveaux appareils ont eu besoin de plus de puissance. C’est pourquoi une nouvelle norme, PoE+ (IEEE 802.3at), a été créée en 2009. Faisant passer la puissance maximale à 30 Watts avec 25,5 W pour atteindre les appareils.

Enfin, la dernière norme, 802.3bt, fait passer la puissance maximale du commutateur de source à 90W ; avec 71,3W disponibles pour les appareils.

Avantages du Power over Ethernet ou PoE

L’idée maîtresse du PoE était d’éliminer la nécessité d’installer des prises de courant électrique. En particulier dans les endroits éloignés ou difficiles d’accès. Le Power over Ethernet a également promis de :

• Réduire les coûts de déploiement.
• Réduire le besoin d’adaptateurs d’alimentation.
• Simplifier l’installation en permettant aux clients d’utiliser un seul câble Cat5/5e/6 pour les données et l’alimentation électrique.
• Offrir aux clients une sauvegarde et une gestion centralisées de l’alimentation électrique.
• Permettre de réutiliser le cuivre des réseaux téléphoniques existants.
• Permettre le déplacement des appareils PoE sans que le réseau ne subisse de temps d’arrêt.

Power over Ethernet et économie d’énergie

L’économie d’énergie est un élément important du PoE. Mais la norme est vraiment axée sur l’efficacité énergétique car elle utilise les 4 paires de câbles Ethernet Cat 5 ; alors que les versions précédentes de la norme en utilisaient deux.

La dernière norme maintient un niveau de puissance-signature qui permet aux applications d’éclairage ou d’IdO d’être alimentées par le PoE. Aussi, ils permettent d’avoir des performances acceptables en veille lorsque cela est nécessaire.

Un autre avantage, est que le PoE, combiné à un logiciel d’analyse, peut permettre aux équipes de gestion des installations de déterminer quelles zones des bâtiments sont inoccupées et d’économiser l’électricité en éteignant à distance les lumières et les appareils de CVC.

PoE et Wifi

Un avantage important et croissant du PoE est le déploiement de points d’accès Wi-Fi. Ces dispositifs sont souvent placés dans des endroits où il serait difficile de prolonger les lignes électriques traditionnelles ; par exemple derrière des panneaux de plafond.

L’augmentation du sans fil dans les bâtiments, les bureaux et les lieux comme les stades de sport induit le besoin de PoE. Le PoE rend le déploiement du sans fil beaucoup plus tangible.

PoE et IoT

L’utilisation du PoE dans les déploiements sans fil est peut-être la principale application de cette technologie. Mais beaucoup pensent qu’elle trouvera sa place sur l’internet. Là où les appareils IdO câblés peuvent être alimentés par leur connexion réseau.

Versa technology a écrit un blog sur l’utilisation du PoE et de l’IdO par la ville de San Diego, en Californie. Elle utilise le câblage Ethernet pour alimenter des milliers de lampadaires LED interconnectés ; qui sont intégrés au réseau IdO de la ville. L’alimentation des lampes intelligentes peut être réglée de A à Z pour optimiser l’éclairage de chaque espace.

Ces systèmes d’éclairage ont de faibles besoins en énergie ; ce qui les rend moins chers à utiliser. Les lampadaires PoE sont intégrés au réseau IoT de la ville. Cela permet la transmission de données et ainsi de les surveiller et de les contrôler à distance.

Ensuite, ces lampes intelligentes sont équipées de capteurs de mouvement pour économiser l’énergie en optimisant l’éclairage en fonction des besoins de chaque espace. Le système permet à la ville d’économiser 250 000 dollars ou plus par an.

Enfin, les caméras IP, qui sont souvent placées dans des endroits difficiles d’accès. Les caméras de sécurité sont une autre cible clé des applications PoE.

Le grand défi : l’interopérabilité

Le plus grand défi pour le PoE est d’assurer l’interopérabilité. Le programme de certification Power over Ethernet (PoE) de l’Ethernet Alliance peut aider à accélérer les installations PoE ; et éviter les problèmes d’interopérabilité. Les fournisseurs d’Ethernet, notamment Analog Devices, Cisco, HPE, Huawei, Microsemi et Texas Instruments font partie du programme de certification.

Mais à mesure que de nouvelles catégories d’appareils sont développées, les acteurs de l’industrie doivent forger de nouveaux partenariats avec des entreprises proposant des équipements certifiés compatibles PoE.

Enfin, les produits certifiés vont des cartes d’évaluation au niveau des composants, aux commutateurs d’entreprise pour l’alimentation électrique. Mais aussi aux sources d’alimentation PoE à mi-portée. Les détails des produits certifiés sont disponibles via le registre public du programme.