查看“4006 NEO CAT1”的源代码

== '''关键词''' ==
友善NanoPi、NEO、NEO Air、NEO Core、Allwinner H3、Cortex-A7、NEO CAT1、4G LTE、FriendlyWrt、Ubuntu、Debian、物联网

== '''一、简介''' ==
NEO CAT1是我们基于友善NanoPi系列里H3 CPU主板（包括NEO、NEO CORE和NEO AIR）设计的一款4G LTE产品。4G是USB设备，利用NEO开发板里的 USB IO引脚通讯和供电，进而给NEO系列板子提供4G网络。

4G Cat1是针对10Mbps左右的低速物联网应用的高性价比模组，10Mbps下行5Mbps上行的速率可以满足绝大多数联网和传输需求；4G全网通,支持联通,电信和移动。

NEO CAT1配合NEO系列小板，实现一个低成本的物联网设备；4G模块免驱，在友善官方的FriendlyWrt，Ubuntu和Debian系列里，都是自动识别设备，无需额外装驱动。

== '''二、硬件资源''' ==
1. 一路USB2.0口，用于4G供电和通讯；采用两种封装：一种是排母方式，用于连接到NEO开发板；一种是1.25mm-4P接口，用于连接非NEO Core/NEO /NEO Air的其它开发板；两种封装接口二选一使用；

2. 一路4G CAT1 LTE；

3. 一个IPEX 1代天线口；

4. 两路SIM卡：一路为Nano SIM卡座；一路为eSIM芯片，5*6mm封装（需用户自行采购，自己焊接）；两路SIM二选一使用，默认使用Nano SIM；

5. 三路LED：分别为STS，mode，NET；

6. 两个M2.5的安装孔；

7. 尺寸：最大边为40*30mm；

8. PCB板：两层板，沉金工艺，无铅生产；板材通过UL和ROHS认证，防火等级94V-0。

== '''三、NEO配CAT1的操作''' ==

<!--=== 3.1 基于FriendlyWrt系统 ===
测试基于友善官方烧写包版本：h3-sd-friendlywrt-4.14-armhf-20210512.img.gz

用网线将NanoPi NEO连接到上级路由器，插系统卡和手机SIM卡，接好天线，上电，启动系统。

==== 3.1.1 配置系统 ====
待系统启动完毕，在同一局域网内的PC上，使用浏览器打开下面的网址：

http://friendlywrt/

即为FriendlyWrt系统的管理页面，按正常方式登录即可（用户名<code>root</code>，密码<code>password</code>）。

第一次登录时有提示修改密码，请在'''登录后'''转至修改密码页面，重新修改密码（可以与原来的一样）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_09.jpg

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_10.jpg

点击 ”网络 - 接口“，在界面上点击wan和wan6后面的“删除”：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_11.jpg

然后点击“添加新接口”，按下图设置，添加一个LAN接口：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_12.jpg

“常规设置”中，按下图填写自定义的IPv4地址信息（本例中填写的是192.168.2.1，不能与局域网内其它地址冲突，IPv4网关和广播'''都留空'''）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_13.jpg

“防火墙设置”中，将防火墙区域指定为lan：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_14.jpg

“DHCP服务器”中，点击“配置DHCP服务器”：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_15.jpg

无需修改默认的DHCP服务器配置，直接按“保存”：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_16.jpg

保存后回到上一页面，按“保存并应用”：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_17.jpg

这样，就把原生网口从WAN口调整为LAN口了。

将原生网口与PC的网口直连，重启系统，PC网口就会获得192.168.2.x这样的地址，启动完毕后，在PC上使用浏览器访问192.168.2.1，即可登录FriendlyWrt系统的管理页面。

==== 3.1.2 配置和测试4G模组 ====
接上节，将原生网口修改为LAN口后，用一根网线连接原生网口和PC网口，等PC获取IP地址后，在浏览器中打开原生网口的地址（按上节配置就是192.168.2.1），登录FriendlyWrt系统的管理页面。

点击“服务 - ttyd”，进入终端窗口，无需输入用户名和密码，进入即是root登录状态：

20

执行ifconfig -a，查看网络状态，其中eth0为原生网口，erspan0为4G CAT1：

21

因为4G CAT1尚未配置为WAN口，所以目前还没有获取IP。

点击“网络 - 接口”：

22

点击“添加新接口”，按下图进行配置（名称可以自定义），配置完毕后点击“创建新接口”：

23

点击“防火墙设置”，将“创建/分配防火墙区域”设置为wan，然后点击“保存”：

24

点击“保存并应用”：

25

==== 3.1.2 Adblock和带宽监控 ====
http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_18.jpg

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_19.jpg
-->
=== 3.1 基于Debian系统 ===
将Debian系统（命令行版本，无图形化桌面）烧写进TF卡。

我们测试的友善官方烧写包版本：h3-sd-debian-bookworm-core-4.14-armhf-20240818.img.gz

NEO有网口，所以操作方式有两种，一种是用TTL转串口接电脑，一种是用网口接路由器SSH。

==== 3.1.1 通过TTL串口连接电脑操作 ====
首先插上SIM卡和烧好系统的TF卡，NEO的Debug接口（位于USB-A接口旁边）为一个TTL串口，从上往下依次为：GND、5V、TXD、RXD，将USB转TTL串口模块与其相连（TXD接RXD，RXD接TXD，GND接GND，5V不用接），并将USB转TTL串口模块的USB口与PC相连，如下图所示：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_48.jpg

然后在PC上下载安装终端软件MobaXterm，MobaXterm下载地址：

https://mobaxterm.mobatek.net/download-home-edition.html

打开MobaXterm，按下图设置好TTL串口：

'''''注意：波特率使用115200'''''

http://www.mcuzone.com/wiki/4003_FriendlyElec_NanoPi_NEO3/4003_FriendlyElec_NanoPi_NEO3_74.jpg

然后打开这个串口，登录Debian系统（用户名<code>root</code>，密码<code>fa</code>）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_29.jpg

执行<code>ifconfig -a</code>，查看网络参数如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_37.jpg

目前没插网线，因此只有eth1（4G CAT1模块）已经正确获得了ip地址。

ping域名报错，但是ping IP能通，说明此时DNS地址有问题，需要设置正确的DNS地址：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_38.jpg

设置方法如下：

修改resolv.conf文件：

<code>sudo nano /etc/resolv.conf</code>

将下图红框中的地址改为通用的DNS服务器地址（如所示的114.114.114.114，或者其它的通用DNS地址）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_26.jpg

如果文件中未设置DNS地址，请输入：

<code>nameserver 114.114.114.114</code>

保存并退出。

不过，这种修改方式在系统重启后，resolv.conf文件内的DNS会被修改到默认地址，所以如果需要开机自动启动4G上网，还需要修改resolv.conf文件的权限，因为/etc/resolv.conf实际上是个软链接，所以需要重新生成resolv.conf文件才能修改权限，方法如下：

<code>sudo mv /etc/resolv.conf /etc/resolv.conf.link</code>

<code>sudo nano /etc/resolv.conf</code>

这样就重新建立了resolv.conf文件，在这个新建的文件中输入：

<code>nameserver 114.114.114.114</code>

保存退出，然后执行：

<code>sudo chattr +i /etc/resolv.conf</code>

做完上述步骤后，重启系统，resolv.conf文件的内容也不会变化了。

此时再ping域名和ping IP，都正常：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_39.jpg

==== 3.1.2 通过网线SSH连接电脑操作 ====
用网线将 NEO网口接上级路由器，然后PC通过连接同一个上级路由器，插入SIM卡和烧好系统的TF卡。系统启动后，通过路由器的后台，查看NEO的ip地址，本文档中系统所获得的地址为：192.168.8.110。

然后使用MobaXterm软件，通过SSH连接系统（用户名<code>root</code>，密码<code>fa</code>）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_35.jpg

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_02.jpg

执行<code>ifconfig -a</code>，查看网络参数如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_03.jpg

eth0为NEO自带的有线网卡，eth1为4G CAT1模块，都已经正确获得了ip地址。

上一节我们已经设置了通用的DNS地址，现在分别通过eth0和eth1进行ping包：

<code>ping www.mcuzone.com -I eth0</code>

<code>ping www.mcuzone.com -I eth1</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_05.jpg

说明通过有线网络和4G网络都能成功上网。

=== 3.2 基于Ubuntu系统 ===
将Ubuntu系统（命令行版本，无图形化桌面）烧写进TF卡。

我们测试的友善官方烧写包版本：h3-sd-ubuntu-noble-core-20240823.img.gz

NEO有网口，所以操作方式有两种，一种是用TTL转串口接电脑，一种是用网口接路由器SSH。

==== 3.2.1 通过TTL串口连接电脑操作 ====
通过TTL串口连接电脑与在Debian下的操作相同，请参阅[[4006 NEO CAT1#3.1.1 通过TTL串口连接电脑操作|3.1.1节]]。

连接成功后打开这个串口，登录Ubuntu系统（用户名<code>root</code>，密码<code>fa</code>）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_30.jpg

执行<code>ifconfig -a</code>，查看网络参数如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_40.jpg

目前没插网线，因此只有eth1（4G CAT1模块）已经正确获得了ip地址。

ping域名报错，但是ping IP能通，说明此时DNS地址有问题，需要设置正确的DNS地址：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_41.jpg

设置方法如下：

修改resolv.conf文件：

<code>sudo vi /etc/resolv.conf</code>

将下图红框中的地址改为通用的DNS服务器地址（如所示的114.114.114.114，或者其它的通用DNS地址）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_42.jpg

如果文件中未设置DNS地址，请输入：

<code>nameserver 114.114.114.114</code>

保存并退出。

不过，这种修改方式在系统重启后，resolv.conf文件内的DNS会被修改到默认地址，所以如果需要开机自动启动4G上网，还需要修改resolv.conf文件的权限，因为/etc/resolv.conf实际上是个软链接，所以需要重新生成resolv.conf文件才能修改权限，方法如下：

<code>sudo mv /etc/resolv.conf /etc/resolv.conf.link</code>

<code>sudo vi /etc/resolv.conf</code>

这样就重新建立了resolv.conf文件，在这个新建的文件中输入：

<code>nameserver 114.114.114.114</code>

保存退出，然后执行：

<code>sudo chattr +i /etc/resolv.conf</code>

做完上述步骤后，重启系统，resolv.conf文件的内容也不会变化了。

此时再ping域名和ping IP，都正常：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_43.jpg

==== 3.2.2 通过网线SSH连接电脑操作 ====
用网线将NEO的网口接上级路由器，然后PC通过连接同一个上级路由器，插入SIM卡和烧好系统的TF卡。系统启动后，通过路由器的后台，查看NEO的ip地址，本文档中系统所获得的地址为：192.168.8.77。

然后使用MobaXterm软件，通过SSH连接系统（用户名<code>root</code>，密码<code>fa</code>）：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_34.jpg

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_36.jpg

执行<code>ifconfig -a</code>，查看网络参数如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_31.jpg

eth0为NEO自带的有线网卡，eth1为4G CAT1模块，都已经正确获得了ip地址。

上一节我们已经设置了通用的DNS地址，现在分别通过eth0和eth1进行ping包：

<code>ping www.mcuzone.com -I eth0</code>

<code>ping www.mcuzone.com -I eth1</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_33.jpg

说明通过有线网络和4G网络都能成功上网。

=== 3.3 4G模组相关操作 ===

==== 3.3.1 网络优先级的修改 ====
Debian系统和Ubuntu系统在4G网络和有线网络共存的情况下，默认都是优先通过4G网络上网，此时如果要优先使用有线网络上网的话，需要运行命令：

<code>sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1</code>

这两条命令（以“&&”分隔）的解释：

<code>sudo ip route del default</code>：删除路由表中的默认路由；

<code>sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1</code>：添加有线网络的网关为新的默认路由（网关地址以实际为准）。

执行完毕后，再执行<code>route</code>，查看路由表，目前的默认路由为有线网络的网关：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_27.jpg

这样网络就默认走有线网络了，如果需要改回默认走4G网络，请运行：

<code>sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.10.1</code>

或者重启系统即可。

其中192.168.10.1为4G模组的默认网关，请以实际为准。

'''''注意，重启后路由表还是会恢复原状，所以如果重启后要网络继续默认走有线网络，需要再执行一次<code>sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1</code>。'''''

==== 3.3.2 AT命令操作 ====
如果无法执行<code>lsusb</code>，请先安装usbutils：

<code>sudo apt install usbutils</code>

使用<code>lsusb</code>查看USB设备，红框处即为4G模组：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_06.jpg

首先安装串口软件minicom：

<code>apt install minicom</code>

然后执行：

<code>ls /dev</code>

此时应该能看到dev设备下有ttyACM0-2三个设备：

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_07.jpg

通过minicom打开AT命令串口：

<code>minicom -D /dev/ttyACM0</code>

如果需要查看回显，请键入命令：<code>ate1</code>，然后回车，继续键入其它命令，回车可以看到结果。

http://www.mcuzone.com/wiki/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1/4006_FriendlyElec_NanoPi_NEO_CAT1_08.jpg

常用AT命令：

1. 检查SIM卡是否识别到：

<code>at+cpin?</code>

返回ready表示卡已识别，返回error要检查硬件

2. 检查天线信号质量：

<code>at+csq</code>

返回值在26-31表示信号OK，信号满格31；返回值在20-25表示信号勉勉强强；返回值在20以下表示信号比较糟糕或者天线没接

3. 检查注网情况：

<code>at+cops?</code>

正常应该返回运营商代码和7，7代表4G。

注意，以上命令只有<code>at+csq</code>不要加问号，另外两条命令需要加问号。

4. 查看4G模块的IMEI码：

<code>at+cgsn</code>

5. 重启4G模块（有时候如果重插SIM卡，热插拔不一定管用，可以用这个reset命令来复位模块）：

<code>at+reset</code>

6. 关闭射频：

<code>at+cfun=0</code>

开启射频：

<code>at+cfun=1</code>

上述两条命令成对使用，可以在不重启4G模组的情况下让模组重新注网。

==== 3.3.3 修改4G模组的IP地址 ====
执行AT命令：

<code>AT+ROUTEIP=<newip></code>

注意，只支持192.168.x.2这样格式的地址，设置完毕后需断电重启系统。

查询当前IP：<code>AT+ROUTEIP?</code>

测试IP是否生效：<code>AT+ROUTEIP=?</code>

== '''四、NEO Core配CAT1的操作''' ==

=== 4.1 基于Debian系统 ===

=== 4.2 基于Ubuntu系统 ===

== '''五、 NEO Air配CAT1的操作''' ==

=== 5.1 基于Debian系统 ===

=== 5.2 基于Ubuntu系统 ===

== '''六、总结''' ==
此处我们只是基于CAT1的使用操作，不涉及到NanoPi开发板自身的操作及软件系统，关于NanoPi NEO/NEO Core/NEO Air开发板资料，请前往友善官网查阅：

https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO/zh

https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO_Core/zh

https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO_Air/zh

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