Power over Ethernet (PoE) : simplifiez votre réseau avec un seul câble

La technologie Power over Ethernet (PoE) permet de transmettre à la fois l'alimentation électrique et les données via un seul câble réseau Ethernet. Cela a révolutionné l'installation d'appareils comme les caméras IP, les points d'accès Wi-Fi et les téléphones VoIP, particulièrement dans les endroits où il est difficile d'amener une prise électrique ou une alimentation séparée. Grâce à PoE, un seul câble suffit pour tout, et l'alimentation passe directement par la paire torsadée, simplifiant l'infrastructure réseau.

Qu'est-ce que le PoE et à quoi sert-il ?

Le PoE (Power over Ethernet) est une technologie permettant de fournir à la fois de l'électricité et une connexion réseau à un appareil via un unique câble Ethernet. Cela signifie que l'appareil peut fonctionner sans bloc d'alimentation ni prise à proximité.

L'objectif principal de PoE est de faciliter l'installation d'équipements dans des emplacements difficiles d'accès, comme :

• les caméras IP de vidéosurveillance,
• les points d'accès Wi-Fi,
• les téléphones VoIP,
• les mini-serveurs, capteurs réseau et contrôleurs.

PoE permet de réduire les coûts d'installation, élimine le besoin d'alimentations séparées et accroît la fiabilité du système : l'alimentation est centralisée depuis un commutateur ou un injecteur, et il devient possible de redémarrer ou de gérer les appareils à distance via le réseau.

Comment fonctionne le Power over Ethernet : principe général

Le PoE transmet le courant électrique sur les mêmes fils que le signal réseau, sans perturber la communication Ethernet. Cela est possible car la paire torsadée véhicule les données selon un mode différentiel, tandis que l'alimentation est fournie en tension continue, ce qui n'affecte pas la transmission des paquets.

Deux types d'appareils participent au PoE :

• PSE (Power Sourcing Equipment) : la source d'alimentation, comme un commutateur PoE ou un injecteur ;
• PD (Powered Device) : l'appareil alimenté, tel qu'une caméra, un point d'accès ou un téléphone.

Lorsqu'un appareil est connecté, le commutateur PoE vérifie d'abord s'il est compatible PoE en envoyant un signal de test à faible tension. Si l'appareil répond avec la résistance attendue, le commutateur identifie sa classe et fournit alors l'alimentation requise (généralement 48 V). Ce mécanisme évite tout risque d'endommager des équipements non compatibles PoE.

L'alimentation et les données peuvent passer sur les mêmes paires ou sur des paires séparées, selon la norme. Les versions PoE récentes utilisent toutes les paires pour réduire les pertes et augmenter la puissance transmise.

Normes PoE : 802.3af, 802.3at (PoE+), 802.3bt (PoE++)

Au fil des ans, le PoE a évolué pour offrir plus de puissance et une meilleure compatibilité. Toutes les normes officielles utilisent un mécanisme de détection du PD, garantissant sécurité et interopérabilité.

802.3af (PoE)

• Puissance max par appareil : 15,4 W (en pratique : ~12,95 W)
• Idéal pour caméras IP, téléphones VoIP, points d'accès à faible consommation
• Tension : 44-57 V

802.3at (PoE+)

• Jusqu'à 30 W (en pratique : ~25,5 W)
• Suffisant pour les points d'accès Wi-Fi puissants et caméras motorisées
• Entièrement compatible avec 802.3af

802.3bt (PoE++) / Type 3 & Type 4

• Type 3 : jusqu'à 60 W
• Type 4 : jusqu'à 90-100 W par appareil
• Utilise les 4 paires du câble pour une efficacité maximale
• Parfait pour caméras panoramiques, mini-PC, panneaux et équipements exigeants

Les normes bt et at intègrent toujours une détection préalable avant la mise sous tension, ce qui rend le PoE très sûr, à la différence du PoE passif qui ne vérifie pas la compatibilité.

PoE actif et passif : différences et sécurité

Le PoE actif respecte les normes IEEE (802.3af/at/bt) et détecte automatiquement le type d'appareil connecté. Le commutateur ou l'injecteur envoie d'abord un signal de test et ne délivre l'alimentation que s'il détecte la résistance appropriée, protégeant ainsi le matériel contre les dommages : aucun courant n'est envoyé si l'appareil n'est pas compatible PoE.

Caractéristiques du PoE actif :

• Sécurité optimale
• Interopérabilité entre marques
• Tension de 44 à 57 V
• Respect strict des normes de puissance

Le PoE passif est une solution non standard, souvent présente sur certains équipements d'entrée de gamme ou chez MikroTik. Ici, la tension (24 V ou 48 V) est appliquée directement sans vérification : connecter un appareil non prévu pour ce voltage peut l'endommager.

Caractéristiques du PoE passif :

• Moins cher
• Non compatible IEEE
• Peut être dangereux pour les appareils non adaptés

Bilan : le PoE actif est à privilégier pour sa sécurité et sa fiabilité. Le PoE passif ne convient que si la compatibilité exacte des appareils est assurée.

PoE injecteur : principe et usages

L'injecteur PoE est un appareil qui ajoute l'alimentation dans un câble Ethernet lorsque votre commutateur n'est pas compatible PoE. Il dispose de deux entrées (réseau et alimentation) et d'une sortie combinant données et électricité.

1. Il reçoit le signal Ethernet du commutateur ou routeur.
2. Il injecte la tension requise (généralement 48 V).
3. Il transmet le tout à l'appareil via un câble unique.

Usages typiques :

• Alimentation de caméras IP avec un commutateur non PoE
• Points d'accès Wi-Fi placés en hauteur
• Alimentation d'appareils isolés dans un réseau distribué
• Éviter le remplacement d'un commutateur par un modèle PoE

Les injecteurs existent en version active (IEEE 802.3af/at/bt, sûrs et compatibles) ou passive (à réserver à des usages spécifiques et appareils compatibles).

Commutateur PoE : fonctionnement et avantages

Un commutateur PoE combine switch réseau et alimentation électrique. Chaque port PoE intègre un module PSE qui fournit et gère la puissance. Contrairement à l'injecteur qui ne gère qu'un seul port, le commutateur peut alimenter plusieurs appareils simultanément (4, 8, 16, 24, voire 48 ports).

1. Détection de la compatibilité PoE de l'appareil
2. Identification de la classe de charge et de la puissance admissible
3. Alimentation conforme à la norme et contrôle en temps réel
4. Protection intégrée : surcharge, court-circuit, surchauffe

Avantages du commutateur PoE :

• Un seul câble pour données et alimentation
• Sécurité : aucune alimentation sur un appareil non compatible
• Gestion centralisée de la puissance
• Pilotage à distance des ports PoE

Pour les installations comptant plusieurs appareils PoE, le commutateur est de loin la solution la plus pratique et fiable.

Quels appareils sont compatibles PoE ?

Le PoE est utilisé pour tous les équipements nécessitant une alimentation permanente là où une prise électrique serait difficile à installer, ce qui en fait un standard pour l'infrastructure réseau résidentielle et professionnelle.

• Caméras IP de vidéosurveillance : principal usage, installation facile en façade, plafond ou sur mâts sans prise à proximité.
• Points d'accès Wi-Fi : souvent installés en hauteur, PoE évite d'avoir à tirer une alimentation séparée. Les modèles professionnels utilisent majoritairement le 802.3at (PoE+).
• Téléphones VoIP : fournissent réseau et alimentation sur un seul câble, simplifiant le déploiement bureautique.
• Capteurs réseau, contrôleurs, mini-serveurs : contrôle d'accès, capteurs domotiques, objets connectés - de plus en plus alimentés par PoE.
• Moniteurs, panneaux et mini-PC PoE++ : la norme 802.3bt permet d'alimenter des terminaux et écrans jusqu'à 90-100 W.

La liste s'allonge chaque année : le PoE simplifie l'infrastructure et réduit les coûts de déploiement des réseaux.

Puissance PoE : combien de watts sur Ethernet ?

La puissance délivrée par PoE dépend de la norme et du nombre de paires utilisées. Plus la classe est élevée, plus l'appareil reçoit de watts. Les dernières versions exploitent les quatre paires pour limiter les pertes.

• 802.3af (PoE) : jusqu'à 15,4 W par port (12,95 W effectifs)
• 802.3at (PoE+) : jusqu'à 30 W (25,5 W effectifs)
• 802.3bt (PoE++) : Type 3 : 60 W, Type 4 : 90-100 W

Ces puissances suffisent pour des appareils exigeants : caméras motorisées, points d'accès Wi-Fi 6, panneaux d'information, mini-PC. Un câble Ethernet peut véhiculer l'alimentation jusqu'à 100 m, mais la puissance réelle diminue légèrement avec la distance, d'où l'importance d'utiliser des câbles Cat. 5e ou supérieurs pour les équipements puissants.

Schéma d'alimentation PoE : paires, polarité et sécurité

Le PoE peut fournir le courant soit sur les mêmes paires que les données, soit sur des paires libres, selon la norme et le type d'Ethernet.

• Mode A (sur les paires de données) : alimentation via les paires 1-2 et 3-6
• Mode B (sur les paires libres) : alimentation via les paires 4-5 et 7-8

Les appareils PoE acceptent automatiquement les deux modes. Avec le Gigabit Ethernet, toutes les paires transmettent des données, donc l'alimentation passe sur l'ensemble des fils pour limiter les pertes.

Sécurité des équipements : Le PoE actif (normes IEEE) prévoit plusieurs niveaux de protection :

• détection de la résistance avant alimentation,
• identification de la classe de charge,
• protection contre le court-circuit,
• coupure automatique en cas de surchauffe ou surcharge,
• rétablissement automatique du port après incident.

Il est donc pratiquement impossible de se tromper : tant que l'appareil ne confirme pas sa compatibilité, l'alimentation n'est pas activée.

Conclusion

Le PoE est une solution pratique et fiable pour transmettre alimentation et données via un seul câble Ethernet. Les normes 802.3af/at/bt en font la base des installations modernes : caméras IP, points d'accès, téléphones VoIP, IoT, etc. Fini les câblages compliqués : l'installation est plus simple, la maintenance plus sûre.

Le PoE actif détecte automatiquement le type d'appareil, fournit une tension sécurisée et gère la puissance en temps réel, évitant tout risque d'endommagement. Les commutateurs PoE actuels alimentent des dizaines d'appareils, tandis que PoE++ gère les équipements les plus gourmands.

En comprenant les principes du PoE, vous pourrez choisir le bon matériel et bâtir un réseau fiable où alimentation et données transitent sur un seul câble, sans multiplication des adaptateurs et alimentations.