PoE(+) et 802.3at/af/bt : ce qu’il faut savoir de l’alimentation par un câble réseau
À quand des NUC 802.3bt ?
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.
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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.
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.
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, certains modèles sont 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(+).
Commentaires (35)
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Abonnez-vousLe 04/02/2019 à 15h49
D’ailleurs techniquement un switch alimenté en POE peut il alimenter une borne wifi en POE ?
Si quelqu’un a la réponse.
Le 04/02/2019 à 15h52
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.
Le 04/02/2019 à 15h52
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.
Le 04/02/2019 à 16h08
ah super, je me demandais comment ça marchait l’autre fois (une résidence avec points d’accès wifi en PoE pour couvrir les étages).
Le 04/02/2019 à 17h02
Article peut être lu un peu trop en diagonale mais doit on attendre un impact sur le debit disponible ?
Le 04/02/2019 à 17h21
non
Le 04/02/2019 à 17h39
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.
Le 04/02/2019 à 17h55
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.
Le 04/02/2019 à 18h24
ya pas des incompatibilité entre le PoE et le 10Gb ?
Le 04/02/2019 à 18h37
à effacer, mauvais sujet (je ne sais comment cela s’est produit)
Le 04/02/2019 à 18h59
J’adore ce site !
Le 04/02/2019 à 19h12
Il y a une influence sur la qualité du signal et/ou le besoin de câble blindé ? Plus de puissance, plus de portée ou au contraire plus de puissance plus de perturbation ?
Le 04/02/2019 à 19h36
Disons que c’est comme tout, tu peux opter pour du Cat 7 super blindé pour te rassurer, mais la norme n’exige que du Cat 5 sans spécificité particulière (attention tout de même à la qualité du câble s’il est fortement sollicité, surtout côté conso).
Après je suppose que ça dépend comme d’habitude de l’environnement et de la présence conjointe de nombreux câbles dans une même installation.
Le 04/02/2019 à 19h45
Non, et de mémoire il y a des PoC de solutions fonctionnelles depuis quelques années sur du 10GBASE-T, mais en 802.3bt, tu as des solutions validées pour :
https://www.analog.com/en/about-adi/news-room/press-releases/2017/ieee-802-3bt-pd-controller-offers-99-efficiency.html
Netgear propose du PoE+ en Multi-Gig sur son fameux switch à tout faire (aka MS510TXPP) :
https://www.netgear.fr/images/datasheet/switches/MS510TX-MS510TXPP.pdf
Le 04/02/2019 à 21h12
J’ai un GS110TP et dans la configuration POE (que j’ai laissé par défaut), j’ai plusieurs possibilités que je ne comprends pas. Même si c’est pas dans mes habitudes, j’avoue que j’utilise ici la technique du “ca marche, alors je ne touche pas”, de peur de cramer l’équipement en face.
Pour le détail (http://www.downloads.netgear.com/files/GS108T_GS110TP_SWA_5Nov10.pdf - page 50)
Extrait:
Detection Mode. Select the detection mode to be used on the port. The detection mode can be one of the following modes:
• Legacy Only: Select this option if only Legacy (capacitive signature) PDs need to be detected.
• 802.3af 2point Only: Select this option if only IEEE 802.3af (resistive signature) PDs need to be detected using two collected samples. This is the default mode.
• 802.3af 4point Only: Select this option if only IEEE 802.3af (resistive signature) PDs need to be detected using four collected samples.
• 802.3af 2point and Legacy:Select this option to use both Legacy and IEEE 802.3af 2point methods to detect PDs.
• 802.3af 4point and Legacy: Select this option to use both Legacy and IEEE 802.3af 2point methods to detect PDs.
C’est quoi le POE legacy?
Le 2 points / 4 points, c’est le nombre de fils pour le POE?
ou bien c’est le nombre de test de resistivité pour savoir si l’équipement en face souhaite être alimenté? (ce que je comprends en traduisant), mais alors pourquoi ils appelent ca des “points” ?
Si un expert POE passe par la :)
Le 04/02/2019 à 22h22
Ce qui tombe sous le sens rebondit souvent à côté … donc même si c’est évident, si vous envisagez du PoE, n’oubliez pas que le switch chauffe beaucoup plus. Et donc prévoyez en conséquence … (l’expérience d’avoir dû intervenir sur des baies rendues à 70+ degrés parceque les switchs classiques avaient été remplacés sans précautions par des switchs PoE … et encore c’était du 15W, mais à une densité de 24⁄48 ports).
Le 04/02/2019 à 22h29
Il y a d’une part des switches offrant plusieurs ports PoE, qui sont obligatoirement alimentés par une prise de courant conventionnelle, qu’on place plutôt au cœur du réseau.
Et d’autre part des switches alimentables par PoE, qui offrent pour la plupart un port PoE passthrough, plutôt destinés aux extrémités (edge).
Je suppose que ça peut servir dans l’hôtellerie par exemple, pour alimenter un switch qui alimente un téléphone IP et/ou un point d’accès Wi-Fi, tout en fournissant des ports pour l’IPTV et l’ordinateur du client.
Ou pour des nerds comme moi : j’ai un switch PoE dans mon “placard technique”, j’ai hâte de remplacer le switch du meuble TV par une version PoE pour alimenter mon Raspberry Pi 3 Model B+ en cascade. Ça fera deux adaptateurs secteurs en moins sur la multiprise !
En revanche pour un poste de travail avec un téléphone IP et un ordinateur, on peut mettre le téléphone IP en premier, et relier l’ordinateur au port Ethernet passthrough dont la plupart des téléphones IP sont équipés (à ma connaissance sans PoE passthrough toutefois).
De même, la plupart des points d’accès Wi-Fi alimentables par PoE disposent d’un second port Ethernet passthrough (sans PoE en aval non plus).
Je n’ai pas vu de switch n’offrant pas la pleine bande passante depuis très longtemps, même en entrée de gamme, du moins dans les grandes marques. As-tu un exemple à donner ? :)
Le 04/02/2019 à 23h24
Je me pose des questions sur l’efficacité énergétique.
75% (75 W pour 100 W) ça ne me parait pas très efficace, non?
Le 05/02/2019 à 04h20
C’est quoi l’efficacité de ton adaptateur secteur ? Et avec un câble de 100 mètres ?
Après il ne faut pas oublier qu’on ne parle pas ici de valeurs mesurées, mais d’éléments de références fournis par la norme et qui doivent être tenus par les différents composants.
Le 05/02/2019 à 04h45
La capacité d’un appareil PoE respectant la norme est testée (détection et classification) à travers une résistance dite de signature.
Ce test peut passer par deux points (selon la norme) ou quatre points d’analyse via des solutions propriétaires (plus précis mais sans doute pas toujours utile et plus long, sans doute pour cela que ce n’est pas activé par défaut), en général évoquées pour éviter des cas de faux positif.
Ce qui est identifié ici comme “Legacy” semble être tout ce qui est antérieur ou extérieur à la norme. Donc si tu n’as pas de tels appareils, tu peux t’en passer
Le 05/02/2019 à 07h29
Attention aussi au noyaux RJ45 utilisés, sur de grandes longueur il n’est pas rare d’avoir des perturbations liées à la mise à la masse des extrémités. Et ça ne m’est pas arrivé sur un seul cas isolé et une seule marque.
J’ai l’impression que la tresse de masse sur la longueur fait plus catalyseur qu’autre chose… Si vous rencontrez des soucis avec un câble et un noyau métallique passez sur des noyaux tout plastique et vous verrez, les switchs, caméras, téléphones… vous remercierons.
De plus le sav Ubiquiti m’a fait la tester il n’y a pas longtemps pour une antenne wifi défectueuse, le technicien m’a demandé d’utiliser un câble UTP au lieu du SSTP avant le renvoi. C’est qu’ils doivent rencontrer le soucis de temps à autre je pense.
Le 05/02/2019 à 09h21
La plupart des switchs actuels ont un fond de panier qui permet d’atteindre leur capacité max (16Gbps pour un 8 ports). Genre ça :
Amazon
Le 05/02/2019 à 09h32
On a tendance à l’oublier mais théoriquement il ne faut connecter la masse que d’un coté. Il peut y avoir des différences de potentiel importantes si les circuits de terre sont différents.
Le 05/02/2019 à 11h26
Il n’y a que moi qui suis interloqué par les tensions d’alimentation atteintes ?
Le 05/02/2019 à 11h46
Quel est le problème exactement ?
Le 05/02/2019 à 12h33
J’ai installé un AP Unifi chez moi la semaine dernière et j’ai été super impressionné par la capacité PoE, n’étant pas un mec très branché réseau (hah). Ça a marché du premier coup en passant par les câbles installés dans mon appart’ et du Cat 5 de base. Pratique et joli.
Le 05/02/2019 à 12h42
Vers les 50V cela peut paraître beaucoup a priori. Même si en fait, c’est bien de la très basse tension.
Par contre de mon côté ce sont plus l’intensité et la puissance qui m’interloquent : 1A par paire, et 100W dans le cable dont 30% sont perdus en chaleur ce n’est pas rien.
Aujourd’hui je laisse “trainer” les cables Ethernet, s’ils s’abîment je perds la stabilité du réseau. Avec plusieurs fois 1A et 30 W de dissipation dans les cables, s’ils s’abîment cela va rapidement chauffer. J’imagine qu’il doit falloir les protéger comme le 230V, faire attention aux courbes et angles…
Le 05/02/2019 à 16h28
En effet en CC < 120v tu est en TBT pas de risque de se prendre une chataigne ;)
Les courbures et angle angles il faut déjà y faire attention : j’ai plus d’un site industriel où on a eu des problèmes réseau à cause de rayons de courbure non respectés sur des câble non PoE (même sur du câble souple..)
Par contre qu’entends-tu par “protégé comme du 230”?
Edit : précision.
Le 05/02/2019 à 17h00
Il n’y en a pas … Pour l’instant, mais par contre, à voir à l’avenir si jamais la tension d’alimentation augmente encore.
+1
Ne pas respecter le rayon de courbure mini peut poser problème sur tout type de câble, y compris multibrins.
Pour la protetion, je pense qu’il veut parler de protection contre les surintensités (surcharges & court-circuits).
Il est fort probable (en tout cas, c’est à souhaiter ! ) que l’électronique PoE assure la protection d’ailleurs.
Le 06/02/2019 à 12h38
Si ta borne est prévue pour oui. C’est très courant pour les Access Point (comme chez cisco par exemple).
Attention, certains ap requièrent du poe+ pour s’activer totalement.
Le 06/02/2019 à 16h12
Aujourd’hui mes cables ethernet peuvent être à même le sol sans protection, les longueurs de cable ne sont pas optimisées… Je me contente de les pousser contre la plainte pour éviter que l’on ne circule dessus, ou derrière un meuble sans vérifier le rayon de courbure dans les angles, ou de les enrouler dans l’important entrelacs filaire derrière le coin télé/consoles/sources vidéo/multiprises/interrupteurs/cables antenne et sono…
Comme il n’y a pas de puissance, il n’y a pas de risque hormis des problèmes réseau que tu évoques.
Avec jusqu’à 100W par cable, je pense que cette approche ne sera plus possible, que je devrai protéger ces cables : les mettre dans une goulotte ou un protège cable ou une gaine, les découper ou acheter à la dimension exacte…
Note : pour un pro comme toi en site industriel, cela peut te sembler normal (et probablement normalisé), mais à la maison jusqu’à présent je m’évitais cette peine.
Le 06/02/2019 à 20h58
Ce qui est important c’est la section du cable (c’est souvent exprimé non pas en mm2 comme pour les fils électriques, mais avec une nombre ‘AWG’, genre AWG23). Plus la section est grande (*), plus la résistance du cable au courant qui passe dedans sera faible (unité: ohm par km).
Avoir du cat7 est un plus, non pas pour le cat7 en lui-même, mais car le plus souvent les brins dans les cat7 ont justement une section plus importante que dans du cat5
(*) la ptite astuce: l’AWG marche à l’envers: plus le nombre AWG est petit, plus la seciton est grande, genre un cable AWG 22 est plus gros qu’un cable AWG 24.
Au contraire: plus la tension est grande mieux c’est !
Les pertes que tu vas avoir dans ton cable ne dépend que de l’intensité, pas de la tension ; donc plus l’intensité que tu trimballe dans ton cable est faible, moins tu auras de perte (et d’échauffement de ton cable, et de chute de tension)
Or, si tu as un équipement qui a besoin de 12 Watts par exemple ; tu peux lui fournir soit via 1 Ampère sur 12 volts, soit 0.25 Ampère sur 48 Volts (car 0.25 A x 48 V = 12 Watts).
Même si in-fine tu as refilé la même puissance à ton équipement, dans le second cas (48 volts) tu diviseras tes pertes dans le cable par quatre (et 4x moins d’échauffement du câble).
C’est exactement pour ça que quand EDF doit transporter du courant sur de très longues distances, on utilise des lignes à [u]très haute tension[/u]. C’est aussi pour ça que pour les moyennes distance et dans nos maison, on utilise du 230 volts ; parce que techniquement on pourrait très bien faire avec du 12 vols, mais trimballer 3000W pour une prise en 12 volts demanderait une intensité telle que la section de ton cable devrait être démeusurée (ou bien il fondrait). Et le cuivre ça coûte des sous.
Et pour finir ma diatribe, un petit coup de ‘my life’: au moment de monter mon armoire réseau dans ma maison, j’ai très longtemps hésité à prendre du PoE. J’ai fini par opter pour de l’alimentation en passif:
Le 07/02/2019 à 07h21
Ah oui en effet ^^’
C’est vrai que j’ai du empirer ma maniaquerie avec le travail, mais même avant ça j’ai toujours détesté les tas de câble en bordel planqués dans un coin : tu sais jamais qui est qui, et quand tu veux retirer un équipement tu ramène 12 câbles en nœuds avec
. Qui plus j’ai remarqué que les câbles en “tas de merde” avaient tendance à beaucoup plus attirer la poussière!
Tout ça pour dire que je crois que les coins informatique / TV / sono ont toujours les mieux rangés et organisés dans mes différents apparts / maison, et pourtant il fallait parfois voir l’état du reste du logis! (ah les soirées étudiantes
)
Le 07/02/2019 à 09h44
Pour ceux qui sont intéressé… Des détails de mon réseaux wifi. (n’a aucune communication avec le réseaux filaire)
J’utilise 2 HP Aruba 2530POE+ relier en fibre optique.
7 Bornes wifi DLink DAP2360
une solution monter aux petits oignons
1- Un server ESXI 5.5
2- Un server agrégateur de lien PFsense avec 2 box internet.
Le tout est vraiment très stable. Je redémarre tout les systems une fois par mois et les borne wifi une fois par semaine.
Le 08/02/2019 à 10h10
Comme déjà dit plus haut, tant que le switch et le point d’accès sont compatibes, il est tout à fait possible de le faire. C’est comme ça que sont censés fonctionner les équipements de la gamme Unifi d’Ubiquiti : les switches PoE fournissent l’alimentation des points d’accès (ou d’un autre switch), l’idée étant que vu que les points d’accès sont censés être montés au plafond, on n’a besoin de faire passer qu’un seul câble. Perso, les miens sont posés au-dessus de mes étagères, mais ça me permet en effet de ne faire passer qu’un seul câble derrière l’étagère.
Mais les switchs PoE restent quand même vachement chers (encore plus chez Ubiquiti dû à leur intégration avec leur environnement - adoption et gestion via un contrôleur dédié), donc je les utilise avec des injecteurs PoE. En fait, ça dépend d’à quel point on veut jouer au geek avec ! Perso, j’aimerais bien utiliser leurs switches, mais je trouve que dépenser autant d’argent juste pour que ça ait une meilleure gueule dans mon contrôleur ne vaut pas le coup par rapport à l’utilisation de simples switches Netgear 8 ports unmanaged à 30£ pièce.