基于EPCM3568B-LI的無(wú)線模塊應(yīng)用 — 4G篇
本文介紹4G 模塊在EPCM3568B-LI 5G智能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)設(shè)備上的使用。
?引言
EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI 是ZLG致遠(yuǎn)電子打造的一款性能強(qiáng)勁的工業(yè)EMC邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，該款產(chǎn)品采用硬件兼容性設(shè)計(jì)，將通信模塊接口統(tǒng)一化設(shè)計(jì)，通過(guò)接口預(yù)留M.2座子可接入5G/RedCap模組，也可通過(guò)轉(zhuǎn)接板兼容MiniPCIE接口的4G模塊。EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI的4G/5G/RedCap全兼容設(shè)計(jì)使得其輕松應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)碎片化場(chǎng)景下需要廣覆蓋、高性能、低功耗等多種通信需求。 ?4G模塊的使用
系統(tǒng)默認(rèn)已適配移遠(yuǎn)EC20模塊，接下來(lái)介紹該模塊的使用步驟。1. 前期準(zhǔn)備
- EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI整機(jī)一臺(tái)；
- MiniPCIe-to-M.2轉(zhuǎn)接板一個(gè)，如圖1（左）所示；
- EC20CE模塊一個(gè)，如圖1（右）所示。
圖1 MiniPCIe-to-M.2轉(zhuǎn)接板（左）、EC20CE MiniPCIE 4G模塊配件（右）
2. 4G模塊的安裝
將EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI設(shè)備外殼拆開(kāi)后，把MiniPCIE EC20 4G模塊插在M.2 B KEY接口轉(zhuǎn)MiniPCIE接口座子上并接到主板的M.2 B KEY座子上，接上4G天線，并插入（U）SIM卡。如圖2所示：
圖2
3. 模塊識(shí)別
EPCM3568B-LI設(shè)備出廠固件驅(qū)動(dòng)配置為自動(dòng)加載模式。EPCM3568B-LI設(shè)備上電后，檢查4G模塊是否識(shí)別。3.1 在/dev目錄下有以下設(shè)備節(jié)點(diǎn)生成
圖33.2 使用ifconfig指令查看，有usb0節(jié)點(diǎn)生成，說(shuō)明已經(jīng)4G模塊已識(shí)別并且成功加載驅(qū)動(dòng)。
圖4
4. 撥號(hào)上網(wǎng)
4.1 QMI撥號(hào)注：默認(rèn)使用QMI撥號(hào)方式使用quectel-CM工具撥號(hào)，并獲取IP，測(cè)試移動(dòng)4G卡上網(wǎng)：電信卡：ctnet 移動(dòng)卡：cmnet 聯(lián)通卡：3gnet
root@epc356x-devel:/home/zlg# quectel-CM -s &[1]1099root@epc356x-devel:/home/zlg# [06-05_1655:164] Quectel_QConnectManager_Linux_V1.6.0.16[06-05_1655:166] Find /sys/bus/usb/devices/5-1idVendor=0x2c7cidProduct=0x125, bus=0x005, dev=0x002[06-05_1655:173] Auto find qmichannel = /dev/qcqmi0[06-05_1655:178] Auto find usbnet_adapter = usb0[06-05_1655:183] netcard driver = GobiNet, driver version =5.10.110[06-05_1655:190] ioctl(0x89f3, qmap_settings) failed: Operationnotsupported, rc=-1[06-05_1655:197] Modem worksinQMI mode[06-05_1655:246] Get clientWDS =7[06-05_1655:278] Get clientDMS =8[06-05_1655:310] Get clientNAS =9[06-05_1655:342] Get clientUIM =10[06-05_1655:374] Get clientWDA =11[06-05_1655:406] requestBaseBandVersion EC20CEHCLGR06A05M1G[06-05_1655:534] requestGetSIMStatus SIMStatus: SIM_READY[06-05_1655:535] requestSetProfile[1]///0[06-05_1655:598] requestGetProfile[1]///0[06-05_1655:630] requestRegistrationState2 MCC:460, MNC:0, PS: Attached, DataCap: LTE[06-05_1655:662] requestQueryDataCall IPv4ConnectionStatus: DISCONNECTED[06-05_1655:664] ifconfig usb00.0.0.0[06-05_1655:683] ifconfig usb0 down[06-05_1656:366] requestSetupDataCall WdsConnectionIPv4Handle:0xe179e250[06-05_1656:527] ifconfig usb0 up[06-05_1656:545] busybox udhcpc -f -n -q -t5-i usb0udhcpc: started, v1.30.1udhcpc: sending discoverudhcpc: sendingselectfor10.42.9.32udhcpc: lease of10.42.9.32obtained, lease time7200
查看是否獲取到IP：
root@epc356x-devel:/home/zlg# ifconfig usb0usb0: flags=4291 mtu1500 inet10.42.9.32 netmask255.255.255.192 broadcast10.42.9.63 inet6fe80:5cffa979 prefixlen64 scopeid0x20 etherf6:1b:5c:0679 txqueuelen1000 (Ethernet) RXpackets2 bytes612(612.0B) RXerrors0 dropped0 overruns0 frame0 TXpackets22 bytes3031(2.9KiB) TXerrors0 dropped0overruns0 carrier0 collisions0
測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性：
root@epc356x-devel:/home/zlg# ping www.baidu.comPINGwww.baidu.com (183.240.99.169)56(84) bytes of data.64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=1ttl=52time=90.3ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=2ttl=52time=69.4ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=3ttl=52time=57.9ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=4ttl=52time=60.8ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=5ttl=52time=64.2ms
4.2 ECM撥號(hào)切換為ECM模式：
echo-e"AT+QCFG="usbnet",1\r\n">/dev/ttyUSB2
重啟后查看是否切換成功：
cat/dev/ttyUSB2&echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2
返回如下則成功切換為ECM模式：
root@epc356x-devel:/home/zlg# cat/dev/ttyUSB2&root@epc356x-devel:/home/zlg# echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2+QCFG:"usbnet",1OK
配置PDP：
//運(yùn)營(yíng)商為電信echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","CTNET"\r\n">/dev/ttyUSB2//運(yùn)營(yíng)商為聯(lián)通echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET"\r\n">/dev/ttyUSB2//運(yùn)營(yíng)商為移動(dòng)echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","CMNET"\r\n">/dev/ttyUSB2
撥號(hào)：
echo-e"AT+QNETDEVCTL=1,1,1\r\n">/dev/ttyUSB2
獲取IP地址：
udhcpc -iusb0
測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性：
pingwww.baidu.com
?Q&AQ1 撥號(hào)失敗/獲取不到IP可按如下步驟進(jìn)行排查：1. 模塊未配置為QMI模式：檢查模塊的撥號(hào)模式是否正確配置，使用如下命令查看撥號(hào)模式。
cat/dev/ttyUSB2&echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2
若返回+QCFG: "usbnet",1 則為ECM撥號(hào)模式，如果使用QIM撥號(hào)則需執(zhí)行如下命令切換回QMI撥號(hào)模式：
echo-e"AT+QCFG="usbnet",0\r\n">/dev/ttyUSB2
2. 驅(qū)動(dòng)未加載或存在其他沖突在確認(rèn)好模塊插好，天線接上，sim卡狀態(tài)（可正常上網(wǎng)）的情況下，排查驅(qū)動(dòng)加載情況。使用dmesg命令查看是否有以下內(nèi)核打印：在QMI模式下驅(qū)動(dòng)默認(rèn)自動(dòng)加載GobiNet驅(qū)動(dòng), 如需切換為QMI_WWAN驅(qū)動(dòng)，可移除/usr/lib/modules/5.10.110/kernel/drivers/net/usb/GobiNet.ko后重新上電啟動(dòng)?？筛鶕?jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇所需的驅(qū)動(dòng)。
[17.794334] usb5-1:newhigh-speed USB device number 2using xhci-hcd[17.930536] usb5-1: New USB device found, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice=3.18[17.930575] usb5-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0[17.930588] usb5-1: Product: Android [17.930601] usb5-1: Manufacturer: Android [18.081294] option5-1:1.0: GSMmodem(1-port)converter detected[18.082787] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB0[18.085663] option5-1:1.1: GSMmodem(1-port)converter detected[18.087365] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB1[18.090730] option5-1:1.2: GSMmodem(1-port)converter detected[18.092486] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB2[18.094562] option5-1:1.3: GSMmodem(1-port)converter detected[18.096265] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB3[18.098028] find theinterfaceforQUECTEL_VENDOR[18.239528] GobiNet: Quectel_Linux&Android_GobiNet_Driver_V1.6[18.271607] GobiNet::GobiNetDriverBind in88, out5[18.273915] GobiNet5-1:1.4usb0: register'GobiNet'at usb-xhci-hcd.0.auto-1, GobiNet Ethernet Device,02:2616:80:93[18.276874] creating qcqmi0
查看是否生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)：
ls-l /dev/ | grep qcqmi0
查看是否生成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)usb0/wwan0
ifconfig -a
3. 通過(guò)查看4G模塊信息，排查問(wèn)題列出當(dāng)前可用的4G模塊
root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-L /org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0[Quectel]EC20F
獲得4G模塊的詳細(xì)信息：
root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-m0 -------------------------------- General | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0 | device id: cb8803df26fff3ec0b293197bea9c1a099be1e8d -------------------------------- Hardware| manufacturer: Quectel | model: EC20F | firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G | supported: gsm-umts, lte | current: gsm-umts, lte | equipment id:869446074787727 -------------------------------- System | device:/sys/devices/platform/usbhost/fd000000.dwc3/xhci-hcd.0.auto/usb5/5-1 | drivers: option1, GobiNet | plugin: quectel | primaryport: ttyUSB2 | ports: ttyUSB0 (qcdm), ttyUSB1 (gps), ttyUSB2 (at), ttyUSB3 (at), | usb0 (net) -------------------------------- Numbers | own: xxx -------------------------------- Status | unlock retries: sim-pin (3), sim-puk (10), sim-pin2 (3), sim-puk2 (10) | state: registered | power state:on | access tech: lte | signal quality:80%(recent) -------------------------------- Modes | supported: allowed:2g,3g,4g; preferred:none | current: allowed:2g,3g,4g; preferred:none -------------------------------- IP | supported: ipv4, ipv6, ipv4v6 -------------------------------- 3GPP | imei:869446074787727 | operator id:46000 | operator name: CHINA MOBILE | registration: home -------------------------------- 3GPP EPS|ue modeofoperation: csps-2 -------------------------------- SIM | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/SIM/0
- firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G 4G模塊的固件版本，由4G模塊廠家維護(hù)
- signal quality: 80% (recent) 4G信號(hào)質(zhì)量，百分比值越大，信號(hào)越好。如果為0%，請(qǐng)檢查天線連接、SIM卡狀態(tài)（是否欠費(fèi)、或者卡座接觸不良、松動(dòng)）等情況。
- state: registeredSIM卡注冊(cè)正常
- operator name: CHINA MOBILE 當(dāng)前注冊(cè)的運(yùn)營(yíng)商CHINA MOBILE為中國(guó)移動(dòng)
4. 網(wǎng)絡(luò)配置異常情況一般使用quectel-CM撥號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)獲取IP，但如果獲取不到IP，可嘗試手動(dòng)獲取IP地址。
udhcpc -iusb0 或者dhclient usb0
嘗試ping一個(gè)外部服務(wù)器測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性：
ping8.8.8.8
嘗試ping 測(cè)試域名解析：
pingwww.baidu.com
若ping 8.8.8.8正常，但上不了網(wǎng)，則檢查DNS設(shè)置以及網(wǎng)關(guān)設(shè)置
DNS設(shè)置：
//添加如下：vim/etc/resolv.conf...nameserver8.8.8.8
檢查網(wǎng)關(guān)、路由配置：
ip routeroute -n如果沒(méi)有默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，可以手動(dòng)添加：ip routeadddefaultvia dev usb0
Q2 quectel-CM撥號(hào)時(shí)，SIM卡狀態(tài)一直顯示SIM_ABSNET
圖51. 確認(rèn)SIM卡物理連接正常
- 關(guān)閉設(shè)備電源，取出SIM卡，檢查是否有物理?yè)p壞（如劃痕、氧化）；
- 使用其他設(shè)備（如手機(jī)）測(cè)試該SIM卡是否能正常識(shí)別，排查SIM卡損壞問(wèn)題；
- 若使用的是物聯(lián)卡需確認(rèn)其是否有設(shè)備強(qiáng)制性綁定等問(wèn)題，可先換成手機(jī)卡測(cè)試，排除SIM卡問(wèn)題；
- 重新插入SIM卡，確保方向正確（缺口對(duì)齊卡槽方向）正確安裝。
2. 使用AT指令查看SIM卡狀態(tài)
cat/dev/ttyUSB2 &echo-e"AT+CPIN?\r\n"> /dev/ttyUSB2
可能返回值以及含義：
- CPIN: READY ： SIM卡正常，無(wú)需PIN碼。
- CPIN: SIM PIN： 需要輸入PIN碼（需發(fā)送AT+CPIN=1234，1234替換為實(shí)際PIN碼）。
- CPIN: SIM ABSENT： 模塊未檢測(cè)到SIM卡。
- ERROR： AT指令格式錯(cuò)誤或模塊未響應(yīng)。
3. 嘗試關(guān)閉模塊的SIM卡自動(dòng)檢測(cè)功能，重新上電啟動(dòng)。
echo-e"AT+QSIMDET=0,0\r\n">/dev/ttyUSB2
4. 硬件故障排查
- 更換SIM卡槽或嘗試使用另一塊EC20模塊；
- 檢查PCB焊接是否存在虛焊（尤其是SIM卡接口電路）。
Q3 識(shí)別不到模塊、沒(méi)有/dev/ttyUSB*設(shè)備節(jié)點(diǎn)生成檢查模塊是否插好，模塊是否有損壞、確認(rèn)固件版本是否自帶相關(guān)驅(qū)動(dòng)等。如果使用的是其他4G模塊，原因可能是該設(shè)備ID沒(méi)有寫入驅(qū)動(dòng)，需要每次啟動(dòng)先從啟動(dòng)信息中獲取4G模塊的設(shè)備vid和pid，然后再通過(guò)如下命令寫入驅(qū)動(dòng)。
echo"2c7c 6005 ff"> /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
2c7c為實(shí)際使用的4G模塊的vid，6005為實(shí)際使用的4G模塊的pid。Q4 如何設(shè)置開(kāi)機(jī)自動(dòng)撥號(hào)在/etc/init.d目錄中，創(chuàng)建撥號(hào)腳本，如下：
#!/bin/bash### BEGIN INIT INFO# Provides: zlg# Required-Start:# Required-Stop:# Default-Start:# Default-Stop:# Short-Description: EC20_startup_script### END INIT INFO# set -x
LOG_FILE="/var/log/4G_init.log"
# 每次運(yùn)行前清空日志文件>"$LOG_FILE"echo"Startup 4g">>$LOG_FILEec20_start() { whiletrue do if[ -e"/sys/class/net/usb0"];then echo"Detected modem on usb0">>$LOG_FILE else sleep2 echo"Try again">>$LOG_FILE continue fi quectel-CM -s >>$LOG_FILE2>&1 & sleep3 ping 8.8.8.8 -W 1 -c 1 > /dev/null if[[ $? -ne 0 ]];then sleep1 killall quectel-CM continue else echo"ec20 startup success.">>$LOG_FILE break; fi done}
case"$1"instart) ec20_start sleep1 ;;stop) killall quectel-CM ;;restart) # First stop the service $0stop # Then start the service again $0start;;*) echo"Usage:$0{start|stop|restart}" exit1esacexit0
給腳本添加執(zhí)行權(quán)限：
sudochmod+x /etc/init.d/ec20_startup_script.sh
在/etc/rc.local文件最后exit 0之前 添加該腳本啟動(dòng)命令，如：
vim/etc/rc.local.../etc/init.d/ec20_startup.sh start&exit0
最后執(zhí)行sync保存后，重新上電啟動(dòng)，測(cè)試4G模塊自動(dòng)撥號(hào)情況。Q5 如何使用NetworkManager接管4G網(wǎng)絡(luò)檢查4G模塊是否已經(jīng)啟動(dòng)，列出當(dāng)前4G模塊列表。
root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-L /org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0[Quectel]EC20F
當(dāng)前演示只有一個(gè)4G模塊，/org/freedesktop/ModemManager1/Modem 末尾的 0 是4G模塊的索引。要記住這個(gè)索引，該索引將用于與4G模塊通信的其余命令中。查詢4G模塊的詳細(xì)信息：
root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-m0 -------------------------------- General | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0 | device id: cb8803df26fff3ec0b293197bea9c1a099be1e8d -------------------------------- Hardware| manufacturer: Quectel | model: EC20F | firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G | supported: gsm-umts, lte | current: gsm-umts, lte | equipment id:869446074787727 -------------------------------- System | device:/sys/devices/platform/usbhost/fd000000.dwc3/xhci-hcd.0.auto/usb5/5-1 | drivers: option1, GobiNet | plugin: quectel | primaryport: ttyUSB2 | ports: ttyUSB0 (qcdm), ttyUSB1 (gps), ttyUSB2 (at), ttyUSB3 (at), | usb0 (net) -------------------------------- Numbers | own: xxx -------------------------------- Status | unlock retries: sim-pin (3), sim-puk (10), sim-pin2 (3), sim-puk2 (10) | state: registered | power state:on | access tech: lte | signal quality:80%(recent) -------------------------------- Modes | supported: allowed:2g,3g,4g; preferred:none | current: allowed:2g,3g,4g; preferred:none -------------------------------- IP | supported: ipv4, ipv6, ipv4v6 -------------------------------- 3GPP | imei:869446074787727 | operator id:46000 | operator name: CHINA MOBILE | registration: home -------------------------------- 3GPP EPS|ue modeofoperation: csps-2 -------------------------------- SIM | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/SIM/0
從以上信息中獲取到primary port端口號(hào)為ttyUSB2，使用以下命令創(chuàng)建4G網(wǎng)絡(luò)連接：
sudo nmcli con addtypegsm ifname ttyUSB2 con-nametest-ec20-conapn"cmnet"ipv4.method auto ipv6.method ignore
啟動(dòng)連接
sudonmcli c up test-ec20-con
停止連接
sudonmcli c down test-ec20-con
查看連接狀態(tài)
sudonmcli c show test-ec20-con
測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接
pingwww.baidu.com
設(shè)置開(kāi)機(jī)自動(dòng)連接
sudonmcli con modify test-ec20-con connection.autoconnectyes
設(shè)置斷線自動(dòng)重連(默認(rèn)已啟用）
sudo nmcli con modifytest-ec20-conconnection.autoconnect-retries5
-
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