Oui c'est faisable mais à condition de ne pas avoir un switch filtrant l'adresse MAC de ton arduino (si c'est bien ce qui se passe).
En attendant le retour de l'administrateur réseaux, histoire d'avancer si le switch en place est le problème :
Switch (pour Internet) <- Ethernet -> Windows <- USB -> Arduino <- Ethernet -> Raspberry
Tu élimines le switch entre l'arduino et le raspberry et tu n'as même pas besoin de changer les adresses IP.