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L’Ethernet è una tecnologia fondamentale nel mondo della connettività, che offre semplicità, ubiquità e prestazioni elevate. Con soli due coppie differenziali, o quattro fili, è possibile stabilire un collegamento a 100 Mbit/s, rendendolo ideale per una vasta gamma di applicazioni, dai collegamenti ad alta larghezza di banda tra schede Linux fino alla creazione di reti tra microcontrollori. La facilità di trovare hardware, cavi e connettori rende Ethernet una scelta ovvia per molti progetti.
La versatilità dell’Ethernet si estende oltre le versioni consumer, con standard industriali e automobilistici che offrono approcci innovativi alla connettività. Nonostante la sua apparente semplicità, ci sono aspetti dell’Ethernet che possono essere misconosciuti o fraintesi, come l’interpretazione delle specifiche di un microcontrollore o la gestione dei collegamenti fisici.
Per implementare una rete Ethernet efficace, è essenziale comprendere la topologia di rete, preferibilmente una topologia a stella, che collega dispositivi multipli attraverso uno switch o un router. Anche se le versioni più vecchie di Ethernet utilizzavano cavi coassiali, oggi le velocità supportate vanno dai 100 Mbit/s ai più recenti standard che promettono fino a 10 Gbit/s, sebbene le applicazioni microcontroller e SBC siano ancora per lo più limitate a 100 Mbit/s.
Dal punto di vista fisico, Ethernet utilizza cavi CAT5e e connettori RJ45 (8P8C), con una disponibilità diffusa e senza segni di obsolescenza. La comprensione dei cavi Ethernet, in particolare la differenza tra cavi con fili intrecciati e a nucleo solido, e l’importanza della qualità del cavo e dei connettori è cruciale per garantire connessioni affidabili.
Nel dettaglio, Ethernet a 100 Mbit/s utilizza due delle quattro coppie di un cavo CAT5, mentre le versioni a 1 Gbit/s e superiori utilizzano tutte e quattro le coppie. Questa differenza ha implicazioni sia per la progettazione del hardware che per le potenziali applicazioni di hacking, come l’utilizzo di un singolo cavo CAT5 per due collegamenti Ethernet a 100 Mbit/s o l’alimentazione in parallelo alla connessione Ethernet.
Inoltre, la terminazione dei cavi Ethernet richiede una certa abilità e la comprensione delle mappe standard dei pin, con la T568B che è la più comune. Mentre le cimature di cavi possono sembrare semplici, l’uso di strumenti adeguati e la conoscenza delle procedure corrette sono fondamentali per evitare connessioni difettose.
L’Ethernet ha una ricchezza di dettagli tecnici e pratici che vanno oltre la superficie, inclusi gli aspetti del livello fisico, i requisiti dei microcontrollori e delle SBC, e le tecnologie come MII e GMII, MAC e PHY, oltre a caratteristiche avanzate come il Power over Ethernet. Una comprensione solida di questi concetti è essenziale per sfruttare appieno le capacità di Ethernet nei progetti elettronici.
