Creo que para tener una ruta más o menos productiva, debe comenzar agregando un spi separado a IC de ethernet, como el ENC28J60 y mejorar desde allí. Dicho chip abstraerá las capas 1 y 2 de OSI .
Una vez que tenga el hardware, creo que ciertamente la programación será la parte más difícil, ya que tendrá que comprender los detalles de IP, TCP y cualquier protocolo que use.
Probablemente prefiera aprender con el ejemplo antes de profundizar en todos los detalles teóricos, por lo que creo que echar un vistazo a lo que se hace en sitios como tuxgraphics ( artículo sobre avr web-server, con código de código abierto), embedded market ( consulte su manual de usuario para ver los esquemas ). También revise esta publicación de blog.
Seguramente necesitará tanta RAM y EEPROM como sea posible, puede hacerlo con un dispositivo de la familia de 8 bits.
Además, no olvide que puede comenzar con algo bastante simple (sin servidor web, solo una conexión similar a Telnet, o sin formato (simplemente transfiriendo su interfaz serial actual a una basada en sockets) y usar software como masilla para conectarse en ello).
En una nota final, en caso de que necesite una solución rápida, también puede usar un convertidor directo para su puerto de comunicación serial / ttl. Hay versiones para consumidores (digi one SP, moxa Nport5150, etc.) y otras para integrar en su proyecto (de moxa , hw-group y otras). Estos abstraen completamente las capas osi 1, 2, 3, 4. Bueno, resumen todo.
Espero que esto te ayude a encaminarte.