👨🏼‍🏭 🔚 👩🏽‍🤝‍👩🏻 Questions et réponses sur la technologie PoE ⏭️ 🙅🏽 🥌

L'article sous forme de questions-réponses populaire parle des points clés lors de l'utilisation de l'alimentation via PoE (Power over Ethernet). Les différences entre les normes sont données, des informations sont données sur la protection des appareils contre les impulsions de surtension et sur d'autres choses utiles.

Qu'est-ce que PoE?

PoE (Power over Ethernet) est une technologie permettant d'alimenter un appareil client via un câble à paire torsadée de la norme Ethernet (généralement un câble cat.5 avec connecteurs RJ45 est utilisé). Le même câble est utilisé à la fois pour la transmission des données et pour alimenter l'appareil.

Quels appareils sont pris en charge?

Comme les appareils d'alimentation peuvent être:

interrupteurs
routeurs
et autres équipements de réseau.

Comme les appareils clients peuvent être utilisés:

téléphones filaires
caméscopes
points d'accès
divers capteurs et autres équipements périphériques.

Il existe également des dispositifs d'intégration avec des équipements qui ne prennent pas en charge
PoE

À quoi ça sert?

Comme l'a écrit le poète Vladimir Mayakovsky: "Si les étoiles s'allument, alors quelqu'un en a besoin." Voici les avantages de l'utilisation de cette technologie.

Connexion d'appareils dans des endroits difficiles d'accès

Par exemple, sur le lieu de travail de l'utilisateur, seules deux prises sont fournies: pour un moniteur et une unité centrale. Souvent, de telles exigences ne découlent pas d'erreurs de planification, mais sont dictées par les normes industrielles, régionales et autres de sécurité informatique, de sécurité incendie, de protection du travail, etc.

Un autre exemple est que si le caméscope ou le point d'accès est fixé sous le plafond, il peut être difficile d'y rallonger le cordon d'alimentation.

Bureau de nutrition

Le deuxième avantage est que PoE vous permet de contrôler l'appareil par l'alimentation, par exemple, d'éteindre, d'allumer ou de redémarrer temporairement (en cas de gel, de mise à jour ou autre besoin).

C'est pratique si vous devez travailler à distance ou lorsque les appareils sont dans des endroits difficiles d'accès.

Cela est particulièrement utile lorsque vous travaillez avec des points d'accès qui peuvent être situés à une distance considérable ou même cachés quelque part au-dessus du faux plafond.

Remarque Presque tous les points d'accès Zyxel modernes prennent en charge PoE
y compris les nouveaux modèles avec prise en charge Wi-Fi 6: à la fois le NWA110AX le plus «économique» et les WAX650S et WAX510D les plus avancés

Figure 1. Point d'accès NWA110AX double bande 802.11ax (Wi-Fi 6).

Simplification des services

En plus de la facilité d'utilisation, l'utilisation de PoE vous permet de supprimer les maux de tête en termes d'achat et de réparation d'adaptateurs d'alimentation, en fournissant aux utilisateurs des prises, par exemple, via l'achat de PDU (en d'autres termes, des «répartiteurs de transfert). Moins de nœuds - moins de points de défaillance - moins d'appels au support technique.

Sécurité électrique

Celui qui le dit, mais 220 Volts, c'est beaucoup. Ça fait mal, ça tue. Mais 57 volts, ce qui est le maximum pour PoE, est également désagréablement dangereux, mais pas tellement. Dans certaines organisations, pour que l'administrateur système effectue également le travail d'un électricien, une autorisation spéciale est nécessaire. Il est réglementé par les mêmes normes industrielles et régionales. Et avec PoE - ils ne savaient rien depuis le début. Faiblesse - c'est la faiblesse.

Esthétique

De quoi le personnel technique a-t-il besoin en premier? Juste pour travailler. Mais certains «camarades» particulièrement avancés ont également besoin qu'elle soit «belle». Par exemple, pour que les fils "supplémentaires" ne pendent pas. Ou pour que tout soit de la même couleur. Et PoE élimine ces conducteurs "supplémentaires". Les inspecteurs de toutes sortes, les commissions et les «grands patrons» y sont particulièrement sensibles.

Quels sont les inconvénients du PoE?

Coût de l'appareil plus élevé

En effet, cela coûte plus cher. Surtout si vous prenez du matériel plus ou moins éprouvé, et ne comptez pas sur «peut-être», en achetant des «solutions NoName peu coûteuses».

D'un autre côté, le principe «plus cher signifie mieux» ne fonctionne pas toujours. Par conséquent, rechercher une marque coûteuse n'a de sens que s'il existe des exigences supplémentaires (il existe une liste d '«équipements autorisés»).

Mais même avec le prix élevé de l'équipement avec PoE, son prix peut être bien inférieur à celui de l'organisation à partir de zéro d'un système de câble supplémentaire pour l'alimentation des appareils distants.

Chute de puissance

Lors de la transmission d'un signal basse tension via des fils fins, l'efficacité, disons, ne sera pas très élevée. Plus le dispositif d'alimentation est éloigné, moins il restera de courant électrique pour alimenter les consommateurs. Le reste est consacré aux fils de résistance et de chauffage. L'alimentation locale (non PoE) est plus facile. J'ai mis l'alimentation dans la prise "et l'énergie est allée, elle est allée ..."

Cependant, de tels problèmes de distance peuvent être résolus en utilisant des commutateurs spéciaux avec une puissance de signal accrue, par exemple, la série Zyxel [GS1300] ( https://www.zyxel.com/ru/ru/products_services/Unmanaged-Switch-For-Surveillance -Série GS1300 / ) et GS1350 .

Exigences de qualification du personnel

Disons simplement que bien que l'application de PoE ne nécessite pas une grande connaissance, certains détails
besoin de maîtriser. Des informations sur cette question peuvent être trouvées sans trop de difficultés, bien que si une personne n'a jamais travaillé avec cette technologie, elle rencontrera une certaine fragmentation et une fragmentation du matériel éducatif.

Normes PoE

Pour les débutants, il peut y avoir une certaine confusion. Il y a 3 générations
standard:

La première génération de PoE (norme IEEE 802.3af) fournit jusqu'à 15,4 W de courant continu pour chaque appareil connecté.

La norme IEEE 802.3at de deuxième génération, également appelée PoE +, peut fournir jusqu'à 30 watts de puissance pour chaque appareil. Cette norme est utilisée pour alimenter des consommateurs plus «gourmands», par exemple, des caméras de surveillance Pan-Tilt-Zoom (PTZ) et des points d'accès sans fil 11n.

Pour faciliter la perception, les principales différences sont résumées dans le tableau:

Paramètres	PoE	PoE +
Tension CC sur l'appareil alimenté	36 à 57 V (48 V nominal)	42,5 à 57 V
Tension source	44 à 57 V	50 à 57 V
Source PoE de puissance maximale	15,4 watts	30 watts
Puissance maximale reçue par le consommateur PoE	12,95 watts	25,50 watts
Courant maximum	350 mA	600 mA
Résistance maximale du câble	20 ohms (pour cat.3)	12,5 ohms (pour cat.5)
Cours de cuisine	0-3	0-4

La troisième génération est décrite par la norme IEEE 802.3bt.

Les appareils de la troisième génération PoE peuvent fournir jusqu'à 51 watts sur un seul câble.

Remarque Pour alimenter des appareils utilisant la technologie IEEE 802.3bt. les huit conducteurs de câble d'un câble à paire torsadée moderne (cat. 5 et plus) sont impliqués, tandis que pour les deux premières générations, vous ne pouvez en utiliser que quatre.

En parlant de compatibilité, les appareils PoE sont rétrocompatibles - un dispositif d'alimentation 802.3bt plus puissant peut être utilisé pour les anciens consommateurs PoE et PoE + (802.3af et 802.3at).

Terminologie: portée finale et mi-portée

End-span - un appareil qui fournit de l'énergie dès le début du câble
lignes.

Un exemple classique: un commutateur de téléphonie IP alimente un petit réseau de téléphones fixes dans un bureau.

Un autre exemple est un système de vidéosurveillance dans un petit entrepôt où les caméscopes sont alimentés par le commutateur via PoE

En règle générale, ces systèmes ne fournissent pas de dispositifs supplémentaires pour amplifier le signal d'alimentation.

Mi-portée - lorsque le dispositif d'alimentation est connecté non pas depuis le début de la ligne de câble, mais en plus entre le commutateur et le périphérique d'extrémité. Par exemple, le caméscope est alimenté par un injecteur, qui est allumé après le commutateur dans une armoire transversale intermédiaire.

Un peu plus de terminologie:

PSE (Power Source Equipment) - équipement électrique .
PD (Powered Device) - appareil alimenté.

L'appareil d'alimentation peut-il comprendre quel appareil client est connecté: avec ou sans PoE?

Si nous parlons de End-span, par exemple, d'un commutateur, tout se passe non seulement, mais très simplement. Une source d'alimentation, telle qu'un commutateur avec des ports PoE, n'active l'alimentation d'un port donné que si le périphérique connecté (tel qu'un point d'accès) prend en charge la technologie PoE.

Comment ça marche?

Au début, une vérification est effectuée: l'appareil client prend-il en charge l'alimentation via PoE? Une tension de 2,8 à 10 volts est appliquée, la résistance d'entrée est déterminée. Dans le cas où les résultats obtenus peuvent être considérés comme satisfaisants pour une alimentation par PoE, le dispositif d'alimentation passe à l'étape suivante.
Le dispositif d'alimentation détermine la puissance requise pour alimenter le dispositif client, pour un contrôle ultérieur de cette alimentation. En fonction du niveau de consommation, les appareils se voient attribuer une classe: de 0 à 4.

Cependant, en ce qui concerne les appareils Mid-Span à faible coût qui s'allument après un équipement réseau conventionnel (sans PoE), tout n'est pas si rose. Dans de tels cas, généralement une alimentation électrique constante avec des paramètres fixes est fournie à la ligne, et une vérification pour le sujet: "Quel appareil est à l'autre bout de la ligne?" N'est pas effectuée.

Et que faire lorsque vous devez connecter des périphériques sans prise en charge PoE et que les prises pour l'adaptateur secteur ne sont pas fournies?

Dans de telles situations, le PoE passif est utilisé à l'aide du séparateur PoE.

Dans ce cas, la source d'alimentation n'interroge pas l'appareil connecté et ne coordonne pas sa puissance. L'alimentation est simplement fournie par les conducteurs libres d'un câble à paire torsadée à l'aide d'un séparateur PoE.

Le séparateur PoE divise le signal provenant du câble à paire torsadée en données et en puissance (12V-24V). Ainsi, il devient possible de fournir de l'énergie et d'intégrer l'appareil dans l'infrastructure existante sans prise en charge PoE. Avec cette méthode de connexion, il est nécessaire de sélectionner soigneusement la puissance de la source d'alimentation et de son consommateur.

Et si vice versa? Besoin de connecter un PD (appareil client avec PoE) à un équipement réseau ordinaire?

Pour alimenter les périphériques clients avec PoE, vous pouvez utiliser l' injecteur PoE , qui est conçu pour fournir une alimentation supplémentaire au câble réseau.

L'injecteur PoE possède un connecteur RJ45 à l'entrée et un connecteur pour la connexion à une source d'alimentation. La sortie est son seul connecteur RJ45 avec PoE.

L'injecteur PoE reçoit un signal réseau standard et «injecte» de l'énergie dans la ligne pour la connexion réseau, ce qui vous permet de connecter un périphérique PoE à la sortie.

Figure 2. Injecteur PoE12-HP Zyxel PoE

Quelles sont les exigences en matière de câbles?

Pour se connecter lorsqu'il est alimenté via PoE, un câble à paire torsadée non inférieur à cat.5e est utilisé.

C'est important . Les conducteurs doivent être en cuivre, non cuivrés, d'une épaisseur d'au moins 0,51 mm (24 AWG). La résistance des conducteurs ne doit pas dépasser 9,38 Ohm / 100 m.

Habituellement, dans la pratique, il est recommandé de ne pas utiliser de câbles de plus de 75 m, bien que les normes 802.3af et 802.3at parlent de prise en charge de 100 m. Dans le cas du PoE passif, les recommandations pratiques sont encore plus pessimistes - la longueur réelle du câble pour un fonctionnement normal ne doit pas dépasser 60 m.

Cependant, des commutateurs spéciaux, par exemple, gérés par le GS1350 Extended Range Essentials, peuvent prendre en charge des appareils à une distance de 250 m à une vitesse de 10 Mo / s.

Figure 3. Illustration du fonctionnement de Extended Range.

Qu'est-ce que la protection contre les surtensions (SPD)?

Dans tout circuit électrique étendu, il existe un risque d'impulsions à court terme causées par l'accumulation de charge (augmentation de la différence de potentiel - surtension) avec décharge ultérieure. Les causes des impulsions de surtension courtes sont indiquées ci-dessous.

Un coup de foudre à proximité d'un objet, y compris un paratonnerre, provoque une impulsion électrique et des perturbations électromagnétiques, ce qui crée un champ électromagnétique induit dans le câble.
L'accumulation d'électricité statique causée par l'ionisation de l'air et d'autres phénomènes externes entraîne l'apparition d'impulsions de tension statique pouvant endommager l'équipement.
Les surtensions dues à la commutation et à la commutation des équipements, par exemple, la commutation des cordons de brassage en croix, la mise sous tension de dispositifs d'alimentation supplémentaires, la mise sous et hors tension d'une charge puissante, entraînent des transitoires dans les circuits électriques avec des surtensions soudaines de nature pulsée, qui peuvent entraîner une défaillance de l'équipement.

Remarque Pour un certain nombre de raisons: un coup de foudre près d'un objet pendant un orage, ainsi que l'ionisation de l'air et l'accumulation d'électricité atmosphérique avant un orage, ce type de protection est parfois appelé «protection contre la foudre». Ce terme ne doit pas être confondu avec le terme "protection contre la foudre" - c'est-à-dire avec la protection contre les coups de foudre directs.

Pour éviter de telles menaces, des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont utilisés. Il existe deux types de protection (SPD): l'acquisition et l'installation d'appareils externes et l'intégration de la protection dans les appareils avec PoE.

Et enfin, la réponse à la question: quels appareils choisir?

Sélection de l'alimentation

Quand ils parlent de choisir un appareil source pour alimenter PoE, ils signifient la fin de la durée, et généralement c'est un commutateur. Le commutateur est l'option la plus utilisée, ils sont utilisés dans la téléphonie IP et la vidéosurveillance, et lors de la suspension des points d'accès, et lors de l'organisation de toutes sortes de capteurs pour les systèmes de sécurité, les contrôleurs ACS, etc.

Il est important de considérer plusieurs facteurs:

Compatibilité descendante. Autrement dit, un appareil plus moderne prenant en charge la dernière norme IEEE 802.3bt peut être utilisé pour connecter et alimenter des appareils plus anciens. Mais au contraire - non.
L'éloignement des PD (appareils alimentés). En plus de la longueur, "ici et maintenant", il vaut la peine de penser à l'avenir. Par exemple, si le territoire de l'entrepôt s'étend ou si un déménagement de bureau est prévu. Il vaut mieux établir une certaine marge de caractéristiques «à long terme».
Gestion des appareils. En plus de la «connexion» au commutateur et de la mise sous / hors tension manuelle, il existe d'autres options de contrôle, par exemple, en utilisant le protocole LLDP pour les caméras vidéo.
Protection contre les surtensions (SPD) et autres facteurs nocifs.

Zyxel a des commutateurs qui conseillent toutes les exigences ci-dessus. Ce sont les modèles de la nouvelle série GS1350. Nous avons déjà écrit à leur sujet plus tôt. Cette série se positionnait à l'origine comme des «commutateurs intelligents pour les systèmes de vidéosurveillance». Cependant, ils peuvent être utilisés sans problème dans d'autres cas, par exemple pour alimenter des téléphones, des points d'accès et d'autres appareils avec PoE.

Figure 4. Commutateur PoE géré spécialisé GS1350-26HP.

Les commutateurs non gérés de la série GS1300 sont également un bon choix. Une sélection de commutateurs spécialisés de Zyxel peut être vue sur la figure 5.

Figure 5. Gamme de commutateurs gérés et non gérés avec prise en charge PoE de Zyxel.

Sélection d'appareils grand public

Habituellement, lors du choix des terminaux, ils sont guidés par leurs caractéristiques de consommation, par exemple, sur la qualité de l'image lors du choix d'une caméra vidéo, la prise en charge des normes Wi-Fi lors du choix des points d'accès, etc.

Cependant, l'alimentation électrique laisse également sa marque. Il est logique de considérer les facteurs suivants:

Appareil économique.
Capacités de gestion.
Prix et qualité.

Important! Malgré la compatibilité déclarée de haut en bas, vous ne devriez pas vous fier à 100% à cette opportunité. Dans un bon projet, la source d'alimentation et les consommateurs doivent prendre en charge une norme, de préférence la plus pertinente, avoir une compatibilité totale, être achetée avec l'utilisation de nouvelles technologies, par exemple, le Wi-Fi 6. La refonte d'une infrastructure entière, fièrement appelée «modernisation», coûte souvent plus cher que certains coûts supplémentaires au stade de la mise en œuvre.