Le POE, qu'est ce que c'est ?

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POE est l'acronyme de Power Over Ethernet qui signifie transport d'énergie électrique sur un câble 4 paires de type Ethernet.

La technologie POE permet d'alimenter des matériels informatiques récepteurs tels que téléphones IP, caméras vidéo IP, points d'accès Wifi, centrales de monitoring environnementales, routeurs 4G ou 5G ou systèmes d'alarmes en utilisant un système de câblage normalisé compatible Ethernet sur une centaine de mètres évitant ainsi l'installation parfois coûteuse d'une infrastructure électrique spécifique sur le point distant.

L'équipement  POE émetteur ou PSE (pour Power Sourcing Equipment)  utilise une tension continue sur deux ou quatre paires pour délivrer une puissance allant de 7,5 watts jusqu'à une centaine de watts à un équipement récepteur dénommé PD (Power Device).

Dans le cas où le POE utilise deux paires, celles-ci sont réservées à la transmission de la puissance électrique et les deux autres transmettent le données. Dans le cas de figure où les quatres paires sont utilisées, une bande de fréquence est réservées à l'alimentation électrique (50Hz ou 60Hz selon les pays) et une bande beaucoup plus élevée sur le spectre de fréquences est réservée aux données (10Mhz à 100 Mhz).

Les matériels réseau émetteurs sont généralement des injecteurs ou des commutateurs Ethernet de bureau ou industriels.

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Quelles sont les normes POE ?

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Les normes POE sont en fait des standard car elles sont créées et délivrées par un organisme de normalisation réputé qui est l'IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), en français l'Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens qui est une association américaine à but non lucratif. Cette association définit des standard qui ne deviennent normes que lorsqu'elles sont ratifiées par des organismes de normalisation internationnaux tels que l'ISO.

Ceci dit, les standard POE sont devenus des normes de fait pour toute l'industrie mondiale.

Il existe à ce jour quatre normes POE, le POE, compatible IEEE802.3af, le POE+, compatible IEEE802.3at, le POE++ ou ultra-POE compatible IEEE802.3bt type 3 et le POE++ compatible IEEE802.3bt type 4.

Le POE IEEE802.3af (type 1) date de 2003, il fonctionne avec une plage de tensions d'alimentation de 44 à 57VDC (Volts continus), et un ampérage d'alimentation de 10 à 350mA avec une puissance maximale d'émission de 15,4 watts. Compte tenu de la perte due au cheminement dans le câble informatique (échauffement, atténuation), la puissance maximale théorique délivrée à l'équipement terminal est de 12,5 watts. 

Le standard POE+ (POE Plus) IEEE802.3at (type 2) date de 2009, plage de tensions d'alimentation de 50 à 57VDC (Volts continus), intensité d'alimentation de 10 à 600mA, puissance maximale d'émission de 30 watts. Puissance maximale théorique délivrée à l'équipement terminal de 25,5 watts. 

Le POE++ IEEE802.3bt (type 3) date de 2018, tension d'alimentation typique de 50-57 VDC, puissance maximale d'émission de 60 watts, puissance maximale théorique délivrée à l'équipement terminal de 51 watts. Il supporte les classes d'équipements PD 1 à 4 (3.84W, 6.49W, 13W, 25.5W) avec une alimentation sur deux paires torsadées et classes 5/6 (40W, 51W) avec une alimentation sur quatre paires.

Le POE IEEE802.3bt (type 4) ou Hi-POE date de 2018, tension d'alimentation typique de 52-57 VDC, puissance maximale d'émission de 100 watts, puissance maximale théorique délivrée à l'équipement terminal de 71,3 watts. Il supporte les classes d'équipements PD 7 / 8 (62W, 71.3W) avec une alimentation sur quatre paires.

Le deux types de standard POE 802.3bt sont rétrocompatibles avec les normes 802.3at/af.

Nb : Les termes UPoE, 4PPoE, UltraPoE, 4 Pair PoE concernent des dénominations que les fabricants de matériels réseau POE utilisaient avant la norme ou le standard de 2018.

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Quel type de câble pour le POE+, POE++ et le Hi-POE ?

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Concernant le câble à utiliser pour le support d'une application POE, on a l'habitude de parler de câblage catégorie 5 mais ce terme est un peu général et quand on commence à envoyer 90 ou 100 watts sur un câble de plusieurs dizaines de mètres, ça vaut le coup de se pencher un peu sur le sujet.

En pratique et à titre d'exemple, lorsqu'on met en place de nouvelles caméras dans un réseau informatique, on tire un câble RJ45 spécifique qui remplira les obligations techniques fondamentales d'autant plus que maintenant il est possible de mettre en place des câbles RJ45 PEHD intérieurs/extérieurs dont les fils sont à âme pleine et sur lesquels on monte directement des connecteurs RJ45 blindés mâles. Pas de problématique de points de coupure.

Pour l'utilisation d'un système de câblage existant, c'est plus problématique car on imagine bien que faire passer 100 watts sur plusieurs câbles qui cheminent en parallèle dans une goulotte ou sur un chemin de câble peuvent avoir des conséquences si le type de câble n'est pas adapté à cet usage (Augmentation de la température de fonctionement du câble, étincelles lors du débranchement d'un port POE actif pouvant altérer la connectique RJ45).

On voit donc des fabricants de systèmes de câblage ou des fabricants indépendants de cordons tels que 3PDesign Patchsee, par exemple garantir leurs câbles et cordons pour des applications POE++ ou Hi-POE.

Laissons aux spécialistes cette discussion mais cependant on peut noter que des catégories de puissances à distance ont été prises en compte pour la mise en place ou l'utilisation de systèmes de câblage de bâtiments par des normalisations internationales (Normes EN 50174-2 et ISO/IEC 14763-2). Trois catégories d’alimentations à distance sont définies : RP1, RP2 et RP3. Le courant continu moyen autorisé dans un faisceau de câbles donné de l’installation est défini et détermine la catégorie RP (plus il est élevé, plus le courant autorisé est important).

Lors de la mise en place d'un nouveau câblage sur lequel des applications POE++ ou Hi-POE seront mises en place il est important de vérifier ce point.

Ceci dit, il existe de nombreux types de câble : U/UTP (non blindés), U/FTP (écrantage par paire), F/UTP (écran général par feuillard autour des 4 paires), F/FTP (écran général et feuillard sur chaque paire) et S/FTP (Tresse générale et feuillard autour de chaque paire).

Ce qui importe est d'évacuer la chaleur au mieux et d'avoir une connectique adaptée aux contraintes du POE.

On peut lister cinq facteurs à prendre en compte pour aboutir à une bonne installation POE :

- les températures nominales supportées par le câble (idéalement comprises entre 50 et 90°C pour ne pas endommager le câble sur une longue durée d'utilisation)

- le diamètre des fils du conducteur (la résistance du conducteur est un facteur de chauffe du câble, plus le diamètre conducteur est élevé , moins le câble chauffe) donc choisir un câble Catégorie 6A ou Cat7 mais surtout éviter le 5e qui n'est pas assez performant, contrairement à ce qu'indiquait au départ le standard IEEE...

- le matériau du câble, éviter d'utiliser des cordons de brassage mixte cuivre / aluminium bas de gamme (et peu chers) car le cuivre pur est bien meilleur conducteur

- la conception du câble , on préfèrera un câble blindé à un câble non blindé car il évacue mieux la chaleur

- le mécanisme d'installation, selon son emplacement dans un toron de câble, un câble transmettant du POE chauffera plus ou moins. Un câble situé au coeur d'un toron produira plus de chaleur qu'un câble situé à la périphérie.

Pour conclure ce châpitre, deux remarques :

- Il semble qu'un câble adapté au POE++ et au Hi-POE soit un câble cuivre catégorie 6A ou 7 de type S/FTP.

- Pour toute mise en place d'un système de câblage adapté à un usage POE IEEE802.3bt type 3 ou type 4, adressez-vous à un professionnel et ne choisissez pas vos connectiques et vos câbles au hasard. Partez sur une offre de câblage structuré avec une garantie du fabricant.

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Les équipements POE PSE, injecteurs POE, switches POE, convertisseurs de média POE, répéteurs / extenders POE:

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Les injecteurs ou midspans POE sont des matériels qui acceptent en entrée une connexion RJ45 données (via un cordon RJ45 mâle) et émettent en sortie un signal combinant alimentation électrique et données. Il existe des injecteurs 1 ports, deux ports, 4, 8, 16 et 24 ports qui peuvent être manageables via une interface WEB. Des variantes industrielles sont aussi disponibles.

=> Voir les injecteurs 1 ou plusieurs ports

=> Voir les injecteurs industriels

Les switches POE sont des commutateurs Ethernet équipés de ports RJ45 qui transmettent puissance electrique et données nativement. lors du choix d'un switch POE, il convient de regarder le nombre de ports qui transmettent du POE, la puissance disponible sur chaque port et le budget de puissance total du commutateur Ethernet. Si vous avez un commutateur POE industriel 8 ports avec un budget de puissance de 120 watts avec des ports POE+ (30watts par port pour mémo), ne vous attendez pas à avoir cette puissance sur les 8 ports. Pour les commutateurs POE industriels, pensez à configurer correctement votre alimentation externe 220VAC/48VDC et à la doubler si vous l'utilisez sur un switch avec alimentation redondante.

Une catégorie particulière de switch POE sont les micro-switches FTTO ultra-compacts au format 40x45 de Microsens. Pour toute demande à ce sujet, consultez-nous, la gamme est en évolution.

=> Voir les switches POE bureautiques 

=> Voir les switches POE industriels

=> Voir les switches FTTO 45x45 Microsens

Les convertisseurs de média POE sont des convertisseurs cuivre vers fibre optique alimentés par du 220 volts alternatif et qui émettent un signal POE data / puissance sur le port RJ45. Il existe (nous consulter) des convertisseurs (et des switches chez notre partenaire Microsens) POE-PD qui sont alimentés électriquement par du POE, ce qui permet de déporter le convertisseur dans un atelier ou dans une usine par exemple.

=> Voir les convertisseurs de média POE

=> Voir les convertisseurs de média POE industriels

Les extendeurs POE permettent de répéter un signal POE.

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N'hésitez pas à revenir vers nous pour toute demande concernant votre besoin ou projet POE en nous contactant au 05 61 24 99 24 ou en remplissant la demande de contact en bas de page.