Ethernet – sieć przewodowa wykorzystująca standard IEEE 802.3 – jest powszechnie stosowana w elektronice i przemyśle. Zadaniem modułu Ethernet jest kontrolowanie transmisji danych w sieci, formatowanie pakietów IP oraz zapewnienie fizycznego połączenia kablowego (złącze RJ45). Dzięki temu inne urządzenia (np. router, komputer) rozpoznają przesyłane przez mikrokontroler dane. Popularność modułów Ethernet wynika z ich uniwersalności – mogą pracować w zasilaniu 3,3V (Arduino) lub 5V, komunikować się po protokole SPI i obsługiwać transmisję do 25 MHz (w przypadku ENC28J60) lub nawet Gigabit w zaawansowanych modułach.

Zastosowania modułów Ethernet

• Domowa sieć i IoT: dzięki modułom Ethernet można sterować urządzeniami domowymi (oświetleniem, ogrzewaniem) zdalnie przez LAN lub Internet.

• Projekty edukacyjne: uczniowie i hobbystom ułatwiają podłączenie Arduino do sieci szkolnej czy domowej sieci Wi‑Fi z wykorzystaniem routera.

• Automatyka i IoT: moduły Ethernet znajdują zastosowanie w profesjonalnych projektach IoT, np. do wysyłania danych pomiarowych na serwer czy aktualizacji stacji pogodowych.

• Rozszerzenia i akcesoria: dostępne są także adaptery typu PoE (Power over Ethernet), które zasilają urządzenie przez skrętkę sieciową, oraz konwertery MII/RMII do podłączenia niestandardowych interfejsów sieciowych.

Przykładowe produkty

• W5500 MINI (RJ45, SPI, 3.3V): kompaktowy moduł Ethernet od Wiznet. Umożliwia podłączenie kabla sieciowego bezpośrednio do płytki z mikrokontrolerem (np. Arduino). Wysoka wydajność i niewielkie rozmiary sprawiają, że można go łatwo zintegrować z projektami IoT.

• ENC28J60 SPI RJ45: klasyczny moduł Ethernet z kontrolerem ENC28J60. Pozwala przesyłać dane przez sieć z prędkością do 10 Mbps. Wymaga zasilania 3.3V.

• Adapter PoE (5V, 0.5A): urządzenie zasilane napięciem 48V (typowym dla PoE) podającym jednocześnie 5V DC na wyjściu USB lub wtyku DC. Umożliwia zasilanie np. kamery czy routera sieciowego bez bezpośredniego zasilacza.

• Karty sieciowe USB: USB‑Ethernet dla Raspberry Pi czy laptopów, stosowane gdy brakuje natywnego gniazda sieciowego.

FAQ

• Jak działa moduł Ethernet? Moduł Ethernet dodaje urządzeniu złącze RJ45 i kontroler sieciowy. Działa jako interfejs między mikrokontrolerem (komunikacja SPI) a skrętką sieciową, formatując i przesyłając pakiety danych zgodnie z protokołami TCP/IP.

• Jakie napięcie zasilania potrzebuje moduł Ethernet? Większość modułów Ethernet (np. W5500, ENC28J60) pracuje na 3.3 V. Należy zapewnić takie napięcie stabilne lub zastosować regulator. Niektóre moduły mają wbudowany regulator umożliwiający zasilanie 5V, ale zawsze warto sprawdzić specyfikację.

• Czy moduł Ethernet potrzebuje dodatkowej biblioteki? Tak, do obsługi w Arduino czy innych mikrokontrolerach używa się bibliotek (np. Ethernet.h dla W5500/ENC28J60). Biblioteki te upraszczają inicjalizację i wysyłanie pakietów.

• Czy można zasilać moduł przez PoE? Tylko jeśli użyjemy odpowiedniego adaptera PoE lub modułu PoE. Standardowe moduły ENC28J60/W5500 nie mają zasilania PoE wbudowanego – wymagane jest dodatkowe urządzenie (adapter PoE injector).

• Jaka jest prędkość transmisji? Standardowe moduły (jak ENC28J60) osiągają do 10 Mbps. W5500 obsługuje prędkości 10/100 Mbps. Nowsze rozwiązania (np. Pi HatNET!) mogą wspierać nawet Gigabit Ethernet​

• Czy moduły Ethernet obsługują Wi-Fi? Nie – moduł Ethernet zapewnia tylko sieć przewodową. Aby mieć Wi-Fi, potrzebny jest inny moduł (ESP32, moduł Wi-Fi, itp.). Niektóre zaawansowane urządzenia (np. bramki IoT) mogą mieć zarówno Ethernet, jak i Wi-Fi.

• Jak podłączyć modul Ethernet do Arduino? Zwykle przez interfejs SPI. Potrzebne są 4 przewody: MOSI, MISO, SCK, CS oraz zasilanie (3.3V) i GND. Dodatkowo podłączamy przewód LAN do gniazda RJ45. Ważne jest użycie poziomów 3.3V (Arduino UNO wymaga konwertera poziomów lub specjalnego modułu).

• Czy moduł Ethernet wymaga anteny? Nie – moduły przewodowe komunikują się przez kabel i gniazdo RJ45. Potrzebują jedynie masy i zasilania. W przeciwieństwie do modułów radiowych (Wi-Fi, Bluetooth) nie używają anteny.