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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)，通過接口預(yù)留M.2座子可接入5G/RedCap模組，也可通過轉(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23. 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，說明已經(jīng)4G模塊已識(shí)別并且成功加載驅(qū)動(dòng)。

圖44. 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_16:35:55:164] Quectel_QConnectManager_Linux_V1.6.0.16[06-05_16:35:55:166] Find /sys/bus/usb/devices/5-1?idVendor=0x2c7c?idProduct=0x125, bus=0x005, dev=0x002[06-05_16:35:55:173] Auto find qmichannel = /dev/qcqmi0[06-05_16:35:55:178] Auto find usbnet_adapter = usb0[06-05_16:35:55:183] netcard driver = GobiNet, driver version =?5.10.110[06-05_16:35:55:190] ioctl(0x89f3, qmap_settings) failed: Operation?not?supported, rc=-1[06-05_16:35:55:197] Modem works?in?QMI mode[06-05_16:35:55:246] Get clientWDS =?7[06-05_16:35:55:278] Get clientDMS =?8[06-05_16:35:55:310] Get clientNAS =?9[06-05_16:35:55:342] Get clientUIM =?10[06-05_16:35:55:374] Get clientWDA =?11[06-05_16:35:55:406] requestBaseBandVersion EC20CEHCLGR06A05M1G[06-05_16:35:55:534] requestGetSIMStatus SIMStatus: SIM_READY[06-05_16:35:55:535] requestSetProfile[1]?///0[06-05_16:35:55:598] requestGetProfile[1]?///0[06-05_16:35:55:630] requestRegistrationState2 MCC:?460, MNC:?0, PS: Attached, DataCap: LTE[06-05_16:35:55:662] requestQueryDataCall IPv4ConnectionStatus: DISCONNECTED[06-05_16:35:55:664] ifconfig usb0?0.0.0.0[06-05_16:35:55:683] ifconfig usb0 down[06-05_16:35:56:366] requestSetupDataCall WdsConnectionIPv4Handle:?0xe179e250[06-05_16:35:56:527] ifconfig usb0 up[06-05_16:35:56:545] busybox udhcpc -f -n -q -t?5?-i usb0udhcpc: started, v1.30.1udhcpc: sending discoverudhcpc: sending?select?for10.42.9.32udhcpc: lease of?10.42.9.32?obtained, lease time?7200

查看是否獲取到IP：

root@epc356x-devel:/home/zlg# ifconfig usb0usb0: flags=4291<UP,BROADCAST,RUNNING,NOARP,MULTICAST> ?mtu?1500? ? ? ??inet?10.42.9.32? netmask?255.255.255.192? broadcast?10.42.9.63? ? ? ??inet6?fe80::f41b:5cff:fe06:a979 ?prefixlen?64? scopeid?0x20<link>? ? ? ??ether?f6:1b:5c:06:a9:79? txqueuelen?1000? (Ethernet)? ? ? ??RX?packets?2? bytes?612?(612.0?B)? ? ? ??RX?errors?0? dropped?0? overruns?0? frame?0? ? ? ??TX?packets?22? bytes?3031?(2.9?KiB)? ? ? ??TX?errors?0? dropped?0?overruns?0? carrier?0? collisions?0

測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

root@epc356x-devel:/home/zlg# ping www.baidu.comPING?www.baidu.com (183.240.99.169)?56(84) bytes of data.64?bytes from?183.240.99.169?(183.240.99.169): icmp_seq=1?ttl=52?time=90.3?ms64?bytes from?183.240.99.169?(183.240.99.169): icmp_seq=2?ttl=52?time=69.4?ms64?bytes from?183.240.99.169?(183.240.99.169): icmp_seq=3?ttl=52?time=57.9?ms64?bytes from?183.240.99.169?(183.240.99.169): icmp_seq=4?ttl=52?time=60.8?ms64?bytes from?183.240.99.169?(183.240.99.169): icmp_seq=5?ttl=52?time=64.2?ms

4.2 ECM撥號(hào)切換為ECM模式：

echo?-e?"AT+QCFG="usbnet",1rn"?>?/dev/ttyUSB2

重啟后查看是否切換成功：

cat?/dev/ttyUSB2?&?echo?-e?"AT+QCFG="usbnet"rn"?>?/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"rn"?>?/dev/ttyUSB2?+QCFG:?"usbnet",1OK

配置PDP：

//運(yùn)營商為電信?echo?-e?"AT+CGDCONT=1,"IP","CTNET"rn"?>?/dev/ttyUSB2?//運(yùn)營商為聯(lián)通?echo?-e?"AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET"rn"?>?/dev/ttyUSB2?//運(yùn)營商為移動(dòng)?echo?-e?"AT+CGDCONT=1,"IP","CMNET"rn"?>?/dev/ttyUSB2

撥號(hào)：

echo?-e?"AT+QNETDEVCTL=1,1,1rn"?>?/dev/ttyUSB2

獲取IP地址：

udhcpc -i?usb0

測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

ping?www.baidu.com

Q&A

Q1 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"rn"?>?/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",0rn"?>?/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)用場景選擇所需的驅(qū)動(dòng)。

[?17.794334] usb?5-1:?new?high-speed USB device number 2using xhci-hcd?[?17.930536] usb?5-1: New USB device found, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice=?3.18?[?17.930575] usb?5-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0[?17.930588] usb?5-1: Product: Android [?17.930601] usb?5-1: Manufacturer: Android [?18.081294] option?5-1:1.0: GSM?modem?(1-port)?converter detected?[?18.082787] usb?5-1: GSM?modem?(1-port)?converter now attached to ttyUSB0?[?18.085663] option?5-1:1.1: GSM?modem?(1-port)?converter detected?[?18.087365] usb?5-1: GSM?modem?(1-port)?converter now attached to ttyUSB1?[?18.090730] option?5-1:1.2: GSM?modem?(1-port)?converter detected?[?18.092486] usb?5-1: GSM?modem?(1-port)?converter now attached to ttyUSB2?[?18.094562] option?5-1:1.3: GSM?modem?(1-port)?converter detected?[?18.096265] usb?5-1: GSM?modem?(1-port)?converter now attached to ttyUSB3?[?18.098028] find the?interface?for?QUECTEL_VENDOR?[?18.239528] GobiNet: Quectel_Linux&Android_GobiNet_Driver_V1.6[?18.271607] GobiNet::GobiNetDriverBind in?88, out?5[?18.273915] GobiNet?5-1:1.4?usb0: register'GobiNet'?at usb-xhci-hcd.0.auto-1, GobiNet Ethernet Device,?02:26:e6:16:80:93[?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. 通過查看4G模塊信息，排查問題列出當(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?-m?0??--------------------------------? 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? ? ? ? ? ?|? ? ? ? ?primary?port: 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 mode?of?operation: csps-2??--------------------------------? SIM ? ? ?|? ? ? ? ? ? dbus path:?/org/freedesktop/ModemManager1/SIM/0

中國移動(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 -i?usb0 或者dhclient usb0

嘗試ping一個(gè)外部服務(wù)器測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

ping?8.8.8.8

嘗試ping 測試域名解析：

ping?www.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?...nameserver?8.8.8.8

檢查網(wǎng)關(guān)、路由配置：

ip route?route -n?如果沒有默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，可以手動(dòng)添加：?ip route?add?default?via <gateway-ip> 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

電源

2. 使用AT指令查看SIM卡狀態(tài)

cat?/dev/ttyUSB2 &?echo?-e?"AT+CPIN?rn"?> /dev/ttyUSB2

可能返回值以及含義：

CPIN: READY ： SIM卡正常，無需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)檢測功能，重新上電啟動(dòng)。

echo?-e?"AT+QSIMDET=0,0rn"?>?/dev/ttyUSB2

4. 硬件故障排查

PCB

接口電路

Q3 識(shí)別不到模塊、沒有/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"?>>?$LOG_FILE? ? ? ??else? ? ? ? ? ??sleep?2? ? ? ? ? ??echo?"Try again"?>>?$LOG_FILE? ? ? ? ? ??continue? ? ? ??fi? ? ? ? quectel-CM -s >>?$LOG_FILE?2>&1 &? ? ? ??sleep?3? ? ? ? ping 8.8.8.8 -W 1 -c 1 > /dev/null? ? ? ??if?[[ $? -ne 0 ]];then? ? ? ??sleep?1? ? ? ? ? ? ?killall quectel-CM? ? ? ? ? ? ?continue? ? ??else? ? ? ??echo?"ec20 startup success."?>>?$LOG_FILE? ? ? ??break;? ? ??fi?? ??done}
case"$1"?in?start)? ? ? ? ec20_start? ? ? ??sleep?1? ? ? ? ;;stop)? ? killall quectel-CM? ? ;;restart)? ??# First stop the service? ??$0?stop? ??# Then start the service again? ??$0?start;;??*)? ??echo?"Usage:?$0?{start|stop|restart}"? ? exit1esacexit0

給腳本添加執(zhí)行權(quán)限：

sudo?chmod?+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?-m?0??--------------------------------? 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? ? ? ? ? ?|? ? ? ? ?primary?port: 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 mode?of?operation: 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 add?type?gsm ifname ttyUSB2 con-name?test-ec20-con?apn?"cmnet"?ipv4.method auto ipv6.method ignore

啟動(dòng)連接

sudo?nmcli c up test-ec20-con

停止連接

sudo?nmcli c down test-ec20-con

查看連接狀態(tài)

sudo?nmcli c show test-ec20-con

測試網(wǎng)絡(luò)連接

ping?www.baidu.com

設(shè)置開機(jī)自動(dòng)連接

sudo?nmcli con modify test-ec20-con connection.autoconnect?yes

設(shè)置斷線自動(dòng)重連(默認(rèn)已啟用）

sudo nmcli con modify?test-ec20-con?connection.autoconnect-retries?5

5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算智能網(wǎng)關(guān)

EPCM3568系列

5G鏈接

多協(xié)議

工業(yè)級(jí)

多云平臺(tái)

基于EPCM3568B-LI的無線模塊應(yīng)用 — 4G篇

? 4G模塊的使用

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