Power over ethernet

Quatre paires torsadées d'un câble réseau de type UTP.

Le Power over Ethernet (ou PoE ou norme IEEE 802.3af) permet de faire passer une tension de 48 V (jusqu'à 12 W de puissance voire plus) en plus des données à 100 Mbits. Elle utilise une paire de fils inutilisés sur les 4 que contient un câble UTP ou STP afin d'alimenter certains appareils d'un réseau ethernet tels que des téléphones IP, des disques durs réseaux, des imprimantes, des webcams.

L'intérêt est de pouvoir installer des appareils tels une imprimante ou un téléphone dans les endroits qui sont dépourvus de prise électrique. Comme les données et l’alimentation électrique passent dans le même câble Ethernet, il n’y a plus qu’un câble à tirer par périphérique. De plus, cela évite de gérer de nombreux adaptateurs et simplifie la redondance éléctrique (généralement présente en salle machine, avec des switch doubles alimentation, ups, etc). En cas de panne éléctrique les téléphones restent disponibles.

Un câble Ethernet est composé de 4 paires de fils. Les données transitent sur deux paires seulement, à savoir les fils 1, 2, 3 et 6, les deux autres paires étant inutilisées, à savoir les fils 4, 5,7 et 8 pour faire transiter le courant électrique.

Pour faire du PoE, il suffit d’intercaler un adaptateur PoE entre le concentrateur (switch, routeur, etc.) et le périphérique Ethernet en question. Un adaptateur PoE est constitué de deux modules pairs :

• D’une part d’un module branché en aval du concentrateur qui injecte le courant électrique dans le câble Ethernet sortant. Sur ce module se connecte le câble d’alimentation, le câble Ethernet entrant (IN, connecté au concentrateur) et le câble Ethernet sortant (OUT)
• D’autre part d’un module branché en amont du périphérique qui sépare les données et le courant électrique du câble Ethernet juste avant de les réinjecter séparément dans le périphérique Ethernet.

Des adaptateurs PoE sont disponibles dans le commerce mais il est moins onéreux et surtout plus ludique de les fabriquer soi-même. Il existe aussi des concentrateurs PoE et il n'y a alors plus besoin d’utiliser d’adaptateurs PoE.

Le PoE fournit 48 V en courant continu à travers 2 paires non utilisées des 4 paires disponibles du catégorie 3 ou 5e, pour du 10BASE-T et 100BASE-TX.

Une technique dite « phantom power » permet également de transporter le courant au travers une paire utilisée pour la transmission de données. Ceci permet donc l'utilisation du PoE avec du 1000BASE-T, en utilisant toutes les paires (Catégorie 5e ou plus).

Le POE fournit un maximum de 400 mA et une puissance maximum de 15.4 W. Seulement 12.95 W sont disponibles après décompte de la déperdition de 10 à 20 % de l'énergie disponible (résistance des câbles = déperdition de chaleur par effet joule). Ceci est d'ailleurs l'un des problèmes à solutionner par les constructeurs de câblage, car la concentration des passages de câble occasionne un échauffement accru ce qui implique un vieillissement accéléré et des caractéristiques physiques différentes.

Les puissances disponibles sont référencées en différentes classes :

(PSE = Power Sourcing Equipment (switch ou hub implémentant du PoE))

Dans les faits l'éventail des « clients » utilisant le PoE est encore relativement limité. Téléphone IP, Borne Wi-Fi, caméra vidéo (fixe) représentent la majorité des clients potentiels.

L'intérêt technico-économique du PoE est à étudier selon les cas et suivant différents paramètres :

• l'éloignement ou non d'une source de courant (ex. une caméra vidéo de surveillance en bordure de site, une borne Wi-Fi placée en hauteur dans un hall etc.)
• la sauvegarde électrique ou non des équipements réseaux (switch ou Power injector) par un onduleur ou réseaux électriques redondants.

Un déploiement massif de cette technologie ne pourra réellement être considéré que lorsque les réseaux électriques et de données pourront être mutualisés. (Dans le même esprit que la convergence voix/donnée, avec la mutualisation des réseaux voix (PABX) et des réseaux de données (IP))

Pour l'heure les évolutions prévues sont le PoE+, qui est en cours de normalisation avec le IEEE 802.3at task force, qui a officiellement commencé à travailler en septembre 2005. Le pré-standard devrait prendre en compte l'utilisation de 2 paires du câble Ethernet Cat 5 pour fournir un courant de 600mA et une puissance de 25W au (Powered Device) matériel alimenté. Ceci permettra d'élargir le marché avec un nombre élargi de clients potentiels. Des équipements comme des transmetteurs WiMAX, caméra motorisée, vidéophone, ou PC portable devraient se voir attribuer une alimentation plus appropriée.

Voir aussi

• Paire torsadée
• Le courants porteurs en ligne (CPL), qui est le principe inverse du PoE : faire transiter des informations numériques via les câbles d’un réseau électrique, pour pouvoir mettre en réseau des appareils qui disposent d’une prise électrique mais pas d’un accès réseau classique.

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