Comprendre le POE. Qu est-ce que c est?

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1 Comprendre le POE Qu est-ce que c est? Le Power over Ethernet (PoE) est une Technique qui consiste à faire transiter du courant électrique par le biais d'un réseau IP de type Ethernet. L alimentation électrique est transmise par un le même câble Ethernet que celui qui sert à établir la connexion réseau. Le câble Ethernet permet d alimenter des périphériques PoE comme des téléphones IP, des caméras réseau, des points d accès ou tous types d appareils compatible IEEE Af Exemple de topologie : 1

2 Qu est est l intérêt d une telle technologie? On permet un déploiement en toute sécurité des équipements réseaux. On évite les cascades de multiprises et des risques engendrés par les problèmes électriques. Les prises électriques ne sont donc plus nécessaires à l endroit de la caméra, et les systèmes d alimentation sans coupure (UPS) et cela garantit plus facilement un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Cette fonction permet ainsi aux utilisateurs de combiner comme ils l entendent et en toute sécurité sur le réseau, des équipements existants et des équipements compatibles PoE. Pourquoi parle-t-on de compatibilité? La technologie PoE est régie par la norme appelée IEEE 802.3af, et est conçue de manière à ne pas entraver les capacités de transmission du réseau et à ne pas limiter sa portée. L énergie transmise à l infrastructure LAN est mise automatiquement à disposition des terminaux compatibles identifiés, et refusée à tout dispositif existant qui ne serait pas compatible. 2

3 A quoi sert une norme IEEE802.3af? La normalisation permet de rendre interopérable tous les éléments qui respectent les ratifications entres eux, quelques soit le constructeur. La norme IEEE802.af est définitive. Elle a été formellement approuvée par le comité de norme IEEE le 12 juin Beaucoup de produits sont disponibles et conformes à la norme bien que fabriqués avant qu elle ne soit formellement votée. Attention, il est possible que quelques produits sur le marché ne soient pas conformes réellement à la norme finale. Vous devrez donc faire vos propres choix pour prendre en compte tous les éléments avant de choisir vos solutions produits. Certains fabricants proposent des solutions propriétaires non standard (POE Compliant) Il faut cependant savoir que ces produits n étant pas standards, ils n assurent pas l interopérabilité entre marques différentes. Comment adapter mon adaptateur POE dans mon infractructures? En effet, tous les périphériques ne consomment pas tous la même puissance électrique. Une caméra extérieure motorisée aura besoin de plus de puissance qu un simple téléphone IP Pour pallier à la demande le standard POE a évolué et crée d autres standards le POE+ (802.3at) et maintenant en POE++ (802.3bt) 3

4 Qu elles sont les caractéristiques des différents standards POE 802.3af, 802.3at et 802.3bt? 802.3af : POE L alimentation fournie peut aller jusqu à 15,4W au niveau du commutateur ou de l injecteur, et se traduit par une consommation électrique de 12,9W maximum au niveau du périphérique pour une tension de 48 V at : POE+ Les équipements (alimentation) IEEE 802.3at fourniront, et dans le cas d un équipement IEEE 802.3at au minimum 24W et peut aller jusqu à 30W pour une tension de 48V bt : POE++ Les équipements (alimentation) IEEE 802.3bt fourniront, et dans le cas d un équipement IEEE 802.3bt et peut aller de 52 W jusqu à 60W pour une tension de 48V Tableau récapitulatif 4

5 Comment se transfère la puissance dans le câble? Pour le 802.3af et 802.3at avec un câble standard Ethernet a quatre paires torsadées, seulement deux sont utilisées pour le 10BaseT et le 100BASE-TX. Par contre pour le POE bt a besoin d utiliser les 4 paires. Les spécifications permettent deux options : Pour transmettre la puissance au travers de ces câbles : 1. Les paires disponibles sont utilisées : La figure 1 montre la paire sur les bornes 4 et 5 reliées ensemble et formant la liaison positive, et la paire sur les bornes 7 et 8 reliées et formant la liaison négative. (En fait, un changement tardif de la norme permet l inversion des polarités). 2. Les paires de données sont utilisées : Puisque les paires Ethernet sont isolées à chaque extrémité par un transformateur, il est possible d'appliquer une alimentation en courant continu au centre du circuit secondaire du transformateur d'isolement sans déranger le transfert de données. Dans ce mode de fonctionnement la paire sur les bornes 3 et 6 et la paire sur les bornes 1 et 2 peuvent être de l'une ou l'autre Polarité. 5

6 Comment cela fonctionne-t-il? La norme ne permet pas d utiliser les deux solutions simultanément un choix doit être fait. L'équipement source de puissance (PSE) utilise l une ou l autre des solutions et transmet la puissance sur les fils. Le dispositif à l autre extrémité doit pouvoir accepter la puissance quelque soit l option choisie par l équipement de source. (PSE = Power Sourcing Equipment (switch ou hub implémentant du PoE)) 6

7 La norme 802.3af prend également en charge ce que l on appelle la classification d alimentation, qui permet un partage négocié de l énergie entre l unité PoE et les périphériques. Un commutateur intelligent peut ainsi détourner une quantité d énergie suffisante mais non superflue en direction d un périphérique (la caméra) suivant ses besoins, et éventuellement mettre davantage d énergie à disposition. Quelles sont les puissances disponibles? Les puissances disponibles sont référencées en différentes classes : Mais attention : La puissance transportée génére un échauffement des câbles. 7

8 Pourquoi préférer les câbles Cat 6A, 7 et 7A pour le POE? L augmentation de la température est fonction de plusieurs facteurs, le groupage, des résistances en courant continu, et de l installation. Les petits torons sont une réponse possible. L'utilisation de câbles de hautes performances (Catégorie 6A, 7 et 7A) est préférable car leur résistance est inférieure et leur taille permet une meilleure dissipation de la chaleur. Ci-dessous les mesures effectuées sur différents connecteurs qui indiquent les pertes calorifiques en fonctions des différents câbles RJ-45. 8

9 Le câblage : «un élément essentiel» : La distance maximale en POE ou POE+ est de 90 à 100M avec un câble certifié de Cat 6A, 7 et 7A. De plus, la catégorie du câble augmente, moins il y a d échauffement (Qualité du Cuivre, AWG). Les blindages sont à éviter, car ils confinent la chaleur au lieu de l évacuer (pas d effet cheminé) et il contribue à l échauffement. Il exitera une déperdition de 10 à 20 % de l'énergie disponible (résistance des câbles donc déperdition de chaleur par effet Joule pour les câble «maison» soit une distance de câble entre 60 et 80m. L'un des problèmes à résoudre par les constructeurs de câblage, est la concentration des passages de câbles. Cela occasionne un échauffement accru, ce qui implique un vieillissement accéléré et des caractéristiques physiques du Câble. Il existe des calculateurs en ligne capable de vous aider pour le choix du câble RJ-45 : Comme par exemple : 9

10 Y a-t-il des pics de surtension à la mise sous tension? Non pour, une condition évidente que la norme doit garantir, c est la protection des équipements Ethernet déjà en place. Un "Processus de Découverte", présent dans l'équipement de source de puissance (PSE), examine les câbles Ethernet, recherchant les dispositifs qui sont conformes aux spécifications. Il fait ceci en appliquant une petite tension avec un courant-limité au câble et vérifie la présence d'une résistance 25 Kilo ohms dans le dispositif distant afin d éviter des pics de surtensions. Seulement si la résistance est présente le 48V est appliqué, mais encore avec une limitation de courant pour empêcher des dommages aux câbles et aux équipements. Le dispositif distant doit constamment consommer un minimum de courant. S il ne le fait pas (par exemple, quand il est débranché) le PSE coupe la transmission de puissance et réactive le «Procédé de Découverte». Chaque appareil alimentant (PSE) effectue quelques mesures précises sur l appareil alimenté (PD) pour garantir que celui-ci soit bien conforme à la norme. 10

11 Comment choisir son switch POE? De nombreux switches réseau intègrent maintenant le système PoE permettant ainsi d'autoalimenter un appareil par le cordon RJ-45. Pour bien choisir son switch, il faut avant tout déterminer quel(s) appareil(s) on va autoalimenter. En effet, la consommation varie selon la nature du périphérique client. Un téléphone IP est souvent moins gourmand qu'une caméra réseau ou qu'une borne Wi-Fi. N hésitez pas à consulter les fiches techniques de vos périphériques. Pour résumer il faudra vérifier : La consommation de vos appareils clients Contrôler que la puissance du switch PoE, (soit le budget PoE) afin qu elle soit égale ou supérieure à celle de vos appareils clients. Ensuite, il reste à déterminer si un switch manageable est nécessaire au regard de votre application, comme par exemple lors d une cohabitation entre un réseau bureautique et de la téléphonie IP Exemple de choix d un commutateur : Peut-on connecter 8 x DAP-2360 et 3 x DAP-3690 sur un commutateur DGS P? Selon les spécifications techniques de chaque éléments: DAP-2360 x 8 Units (9 Watts x 8 = 72 Watts) DAP-3690 x 3 Units (24 Watts max. avec sonde active x 3 = 72 Watts) Total: 72 Watts (Indoor) + 72 Watts = MAX. 144 Watts selon la fiche technique du DGS P rev B le «budget POE» est de 185W donc tout fonctionnera 11

12 La gamme de nos switches POE : Références 802.3af 802.3at 802.3bt Budget POE Alimentation redondante DES-1005P 15,4 W DES-1008PA 52 W DGS-1008P 52 W DES-1018P 80w DES-1018MP 246.4w DGS-1008MP DGS-1008P 52 W DGS P 64w DGS MP 130w DGS P 100w DES P 72 W DES P revb 185w DES P rev C 193W DGS P 72w DGS P 78W DGS P 85W DGS P 193W DGS P 193W DGS MP 370w DGS P 370W 740 W --> RPS-700 DGS P 193W DES P 188 W DES P 370 W DGS PC 370W 740 W --> RPS-700 DGS PC 370W 740 W --> RPS-700 DGS PC 370W 740 W --> RPS-700 DGS P 370W 740 W --> RPS-700 DGS PC 370W 740 W --> RPS-700 DGS P 370W 740 W --> RPS

13 Documents de références : PoE et PoE Plus l influence sur les systèmes de câblage de Franck Cala Responsable Marketing et Expert à l UTE Tyco Electronics Corporation Site et articles de référence VDI.pdf 13