1006 RPi0 4G MiniPCIe(MiniPCIe扩展4G模组):修订间差异

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(创建页面,内容为“== '''关键词''' == 树莓派、 Raspberry Pi Zero、Cat1 4G LTE、USB2.0-A、以太网、扩展板、SSH == '''一、简介''' == == '''二、硬件资源''' == '''三、系统烧写及设置''' === 3.1 概述 === 本文档采用树莓派OS进行测试。 树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz,树莓派OS下载地址: https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit === 3.2 从TF卡启动 ===…”)
 
 
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[[1006 RPi0 4G MiniPCIe(Expand 4G Module via MiniPCIe)|Change the language to English]]
== '''关键词''' ==
== '''关键词''' ==
树莓派、 Raspberry Pi Zero、Cat1 4G LTE、USB2.0-A、以太网、扩展板、SSH
树莓派、 Raspberry Pi Zero、Cat1 4G LTE、USB2.0-A、以太网、扩展板、SSH


== '''一、简介''' ==
== '''一、简介''' ==
Zero系列小巧且预留了非常多的扩展接口,特别是板子反面引出了USB和电源的镀金测试点,我们可以借助这两组USB和电源测试点进行多种类型的外设扩展。本扩展板实际就是一个USB HUB集线器,通过顶针将扩展板和Zero的USB口连接起来,通过USB扩展四路USB口,其中一路USB转百兆有线以太网,一路USB连接MiniPCIe 4G Cat4模组,以及两路USB2.0-A主机接口。
4G LTE模组是针对中速物联网应用的高性价比模组,可以满足绝大多数联网和传输需求;4G LTE模组支持4G全网通,支持多个型号。


== '''二、硬件资源''' ==
== '''二、硬件资源''' ==
'''三、系统烧写及设置'''
2.1 创新性采用镀金顶针和树莓派Zero系列进行连接,免去外接线缆;
 
2.2 两组镀金顶针分别用于供电和USB通讯;
 
2.3 扩展板具备USB-C供电接口,可通过此接口给整个系统供电,也可以用Zero上的MicroUSB口供电(供电二选一使用);
 
2.4 板载USB Hub,将Zero的USB扩展为四路,一路用于连接MiniPCIe 4G Cat4模组,两路USB主机接口,一路USB转10/100Mbps以太网;
 
2.5 4G LTE模组支持4G全网通,支持多个型号;
 
2.6 4G LTE模组在绝大多数系统下可即插即用免驱免拨号,通常识别为eth1网卡;


=== 3.1 概述 ===
2.7 4G LTE模组采用Nano尺寸SIM卡,可选SMA天线或者IPEX一代天线;
本文档采用树莓派OS进行测试。
 
2.8 可支持具有相同位置USB触点的国产派,如香橙派Zero 2W;
 
2.9 板载PWR/MODE/ACT LED指示灯;
 
2.10 板载4G复位按键;
 
2.11 可选配铝合金外壳。
 
注意1:连接了此扩展板后Zero上的MicroUSB将不可使用。
 
注意2:部分系统下需要禁用OTG功能并将USB模式设置为Host模式。
 
注意3:支持树莓派Zero所有版本,包括Zero、Zero W、Zero WH和Zero 2W。
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_25.jpg
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_26.jpg
 
== '''三、树莓派系统下使用演示''' ==
本文档采用树莓派OS和OpenWrt系统进行测试。


树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz,树莓派OS下载地址:
树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz,树莓派OS下载地址:
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https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit


=== 3.2 从TF卡启动 ===
(若使用树莓派Zero一代系列的板子,只支持32位系统,请注意下载版本。)
 
OpenWrt系统的版本为:openwrt-bcm27xx-bcm2709-rpi-2-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.98-20240723.img.gz
 
=== 3.1 查看硬件设备 ===
 
==== 3.1.1 查看USB设备 ====
打开树莓派OS的终端,输入命令lsusb,如下图所示:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_01.jpg
 
Device 002:外挂USB Hub;
 
Device 003:USB转百兆网卡;
 
Device 004:USB2.0-A接口;
 
Device 005:4G模组;
 
Device 006:USB2.0-A接口;
 
如果系统卡在树莓派logo处无法启动:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/0007_Zero_4G_Cat1/0007_Zero_4G_Cat1_58.jpg
 
或者启动后键盘鼠标及4G模组都无法使用,请仔细观察顶针是否对准了镀金触点,并请在PC端打开TF卡系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/0007_Zero_4G_Cat1/0007_Zero_4G_Cat1_41.jpg
 
需要确认下图中的三处红框的位置是否都配置成完全,如果没有,请手动添加完整并保存文件:
 
<code># otg_mode=1</code>(建议按此注释掉)
 
<code>dtoverlay=dwc2,dr_mode=host</code>(两处必须确保加上)
 
http://www.mcuzone.com/wiki/0007_Zero_4G_Cat1/0007_Zero_4G_Cat1_57.jpg
 
==== 3.1.2 查看网络设备 ====
打开树莓派OS的终端,输入命令ifconfig -a,如下图所示:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_02.jpg
 
可以看到eth0为USB转以太网,usb0为4G Cat4模组(上图中IP地址为10.17.34.16),wlan0为无线网卡(已连接,IP地址为192.168.8.71)
 
=== 3.2 通过SSH连接系统 ===
为了操作方便,建议使用PC端的SSH软件连接系统并进行终端操作,我们使用与树莓派的无线网卡的IP地址在同一网段内的PC,通过MobaXterm进行连接:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_03.jpg
 
连接后,大部分操作都可以通过PC端的MobaXterm进行,使得整套硬件系统可以脱离显示器运作。以下测试操作将通过MobaXterm在PC端进行演示。
 
=== 3.3 测试网络设备 ===
 
==== 3.3.1 ping包测试 ====
测试的时候有优先级,如有内外网特殊优先级需要请调整各网络的metric值以及DNS服务器设置。
 
现在系统已连接WiFi和4G,可以用-I参数指定从哪个网卡开始ping包,如下所示:
 
<code>ping www.mcuzone.com -I wlan0</code>
 
<code>ping www.mcuzone.com -I usb0</code>
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_04.jpg
 
优先级可以通过可以执行<code>route</code>命令来查看,哪个网卡的metric值小就从优先从哪个网卡通讯。
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_05.jpg
 
我们也可以通过关闭某个网卡,达到强制指定通过另一个网络进行通讯,如需关闭usb0,可执行下面的命令:
 
<code>sudo ifconfig usb0 down</code>
 
以及通过执行下面的命令来开启usb0:
 
<code>sudo ifconfig usb0 up</code>
 
==== 3.3.2 网卡优先级相关设置 ====
有关网卡优先级的相关设置,请参阅以下链接:
 
[[1001 RPi0 4G Cat1-ETH(百兆网络 4G Cat1 USB2.0-A 485版本可选)#4.2.2 网卡优先级的设置|1. 网卡优先级的设置]]
 
[[1001 RPi0 4G Cat1-ETH(百兆网络 4G Cat1 USB2.0-A 485版本可选)#4.2.3 利用udhcpc指定DNS服务器|2. 利用udhcpc指定DNS服务器]]
 
[[1001 RPi0 4G Cat1-ETH(百兆网络 4G Cat1 USB2.0-A 485版本可选)#4.2.4 udhcpc应用场景举例|3. udhcpc应用场景举例]]
 
==== 3.3.3 iperf3测速 ====
Windows版iperf3下载:
 
http://www.mcuzone.com/down/Software.asp?ID=10000634
 
Linux下iperf3安装:
 
<code>sudo apt-get install iperf3</code>
 
百兆以太网测速结果:
 
client模式92.3Mbps左右:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_06.jpg
 
server模式94.8Mbps左右:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_07.jpg
 
'''''注意:USB转百兆有线受Zero 2W性能和USB Hub以及4G Cat4模组带宽占用影响并不能跑满,请知悉。'''''
 
=== 3.4 树莓派系统下4G Cat4模组的AT命令演示 ===
 
==== 3.4.1 打开AT命令串口方法 ====
在树莓派系统下对4G进行AT命令操作,需要打开AT命令串口,打开方法如下:
 
首先打开ttyUSB串口:
 
输入命令<code>lsusb</code>,如下图所示:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_08.jpg
 
记下4G模块的ID值:05c6 90b6
 
使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是上面记录的ID值:
 
<code>sudo modprobe option</code>
 
<code>sudo sh -c 'echo 05c6 90b6 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'</code>
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_09.jpg
 
执行以上两条命令后系统应该会多出ttyUSB0-2三个设备,输入<code>ls /dev</code>可以查看:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_10.jpg
 
然后用串口工具打开特定串口:
 
安装minicom工具:
 
<code>sudo apt-get install minicom</code>
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_11.jpg
 
通过minicom打开AT命令串口:
 
<code>sudo minicom -D /dev/ttyUSB0</code>
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_12.jpg
 
然后直接键入AT命令,回车可以看到结果,如果需要查看回显,请键入命令:<code>ate1</code>:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_13.jpg
 
注意:4G模组型号可能会变更,但流程一样,只需要用<code>lsusb</code>查看实际的USB ID并在后续命令中将USB ID替换为实际值即可。另外,有部分4G Cat1模组的芯片组ID已经被内核加入支持列表,这类Cat1模组无需添加USB ID即可自动识别为ttyAMAx。
 
==== 3.4.2 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。
 
== '''四、OpenWrt系统操作演示''' ==
 
=== 4.1 概述 ===
此扩展板搭配树莓派Zero 2W,在OpenWrt系统下可配置为一进一出的交换机模式,扩展板上的4G可作为WAN口(直接4G上网),网口配置为LAN口,用于连接PC。
 
=== 4.2 准备工作 ===
本文使用的OpenWrt系统为:openwrt-bcm27xx-bcm2709-rpi-2-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.98-20240723.img.gz
 
烧写OpenWrt系统并上电启动后,我们通过树莓派自带网口连接网线至PC网口,待PC的网卡与树莓派的网口连接成功后,我们在Windows设置中找到网络和Internet,在以太网中打开连接的网络查看默认网关的IP地址,这个地址就是OpenWrt系统的后台配置页面地址,如图所示,本文测试的地址为192.168.198.1:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_14.jpg
 
然后打开网页浏览器输入192.168.198.1进入OpenWrt系统。默认用户名为<code>root</code>,默认密码为<code>password:</code>
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_15.jpg
 
=== 4.3 设置高通4G LTE模组 ===
登录OpenWrt系统后,点击“Network - Interface”,然后点击“ADD NEW INTERFACE...”:
 
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_16.jpg


==== 3.2.1 使用树莓派镜像烧录器烧写 ====
按照下图进行设置,Name of the new interface为WAN,Protocol of the new interface选择DHCP client,Cover the following interface选择usb0,然后点击“SUBMIT”按钮:
首先在Windows端安装树莓派镜像烧录器,下载地址:https://www.raspberrypi.com/software/


安装完毕后将TF卡插入读卡器,读卡器插入PC的USB口,然后打开软件:
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_17.jpg


Raspberry Pi Device:选择Raspberry Pi 4;
在Firewall Setting中选择WAN口后点击“SAVE & APPLY”按钮:


请选择需要写入的操作系统:选择Raspberry Pi OS(64-bit),为从树莓派官网下载系统镜像烧写(需联网);选择Use Custom,则需要自行选择硬盘上已经下载的系统镜像(无需联网);
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_18.jpg


储存卡:选择所需烧入的TF卡(即插在PC的USB接口的卡);
回到“Network - Interface”,稍等片刻,就可以看见新建的WAN接口获取了IP地址,这样PC就可以通过4G LTE模组上网了:


http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_01.jpg
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选择完毕后按“NEXT”,建议点击“编辑设置”,将一些参数预设置进烧写软件(比如说用户名和密码,WiFi连接参数、是否要开启SSH服务等、5G是否开启等),之后在系统启动时就不必再次设置,便于使用。
在PC端打开<nowiki/>https://www.speedtest.cn/<nowiki/>进行测速,此时流量走的是4G模块,测试结果如下:


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=== 4.4 设置CAT4 4G模组 ===
登录OpenWrt系统后,点击“Network - Interface”,然后点击“ADD NEW INTERFACE...”:


需要使用预设置的按“是”,不需要使用预设置的按“不”,进入下一页,点击“是”,就开始烧写及验证完整性,烧写完毕后按提示取下卡即可。
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_16.jpg


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按照下图进行设置,Name of the new interface为WAN,Protocol of the new interface选择DHCP client,Cover the following interface选择eth1,然后点击“SUBMIT”按钮:


注意:建议把SSH选上,后面要用。
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_21.jpg


==== 3.2.2 使用balenaEtcher烧写 ====
在Firewall Setting中选择WAN口后点击“SAVE & APPLY”按钮:
首先在Windows端安装balenaEtcher,下载地址:https://etcher.balena.io/#download-etcher


将TF卡插入读卡器,读卡器插入PC的USB口,然后打开软件:
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_18.jpg


从文件烧录:选择预先下载的树莓派OS或者Ubuntu系统镜像;
回到“Network - Interface”,稍等片刻,就可以看见新建的WAN接口获取了IP地址,这样PC就可以通过4G LTE模组上网了:


选择目标磁盘:选择所需烧入的TF卡(即插在PC的USB接口的卡);
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_22.jpg


然后点击“现在烧录!”,就开始烧录了,等待烧录完毕即可。
在PC端打开<nowiki/>https://www.speedtest.cn/<nowiki/>进行测速,此时流量走的是4G模块,测试结果如下:


http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_05.jpg
http://www.mcuzone.com/wiki/1006_RPi0_4G_MiniPCIe/1006_RPi0_4G_MiniPCIe_23.jpg


==== 3.2.3 启动系统 ====
{{联系我们_图标}}
将TF卡从读卡器中取下,塞进Zero核心板的TF卡卡槽,上电后即可进入系统。

2024年11月15日 (五) 10:19的最新版本

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关键词

树莓派、 Raspberry Pi Zero、Cat1 4G LTE、USB2.0-A、以太网、扩展板、SSH

一、简介

Zero系列小巧且预留了非常多的扩展接口,特别是板子反面引出了USB和电源的镀金测试点,我们可以借助这两组USB和电源测试点进行多种类型的外设扩展。本扩展板实际就是一个USB HUB集线器,通过顶针将扩展板和Zero的USB口连接起来,通过USB扩展四路USB口,其中一路USB转百兆有线以太网,一路USB连接MiniPCIe 4G Cat4模组,以及两路USB2.0-A主机接口。

4G LTE模组是针对中速物联网应用的高性价比模组,可以满足绝大多数联网和传输需求;4G LTE模组支持4G全网通,支持多个型号。

二、硬件资源

2.1 创新性采用镀金顶针和树莓派Zero系列进行连接,免去外接线缆;

2.2 两组镀金顶针分别用于供电和USB通讯;

2.3 扩展板具备USB-C供电接口,可通过此接口给整个系统供电,也可以用Zero上的MicroUSB口供电(供电二选一使用);

2.4 板载USB Hub,将Zero的USB扩展为四路,一路用于连接MiniPCIe 4G Cat4模组,两路USB主机接口,一路USB转10/100Mbps以太网;

2.5 4G LTE模组支持4G全网通,支持多个型号;

2.6 4G LTE模组在绝大多数系统下可即插即用免驱免拨号,通常识别为eth1网卡;

2.7 4G LTE模组采用Nano尺寸SIM卡,可选SMA天线或者IPEX一代天线;

2.8 可支持具有相同位置USB触点的国产派,如香橙派Zero 2W;

2.9 板载PWR/MODE/ACT LED指示灯;

2.10 板载4G复位按键;

2.11 可选配铝合金外壳。

注意1:连接了此扩展板后Zero上的MicroUSB将不可使用。

注意2:部分系统下需要禁用OTG功能并将USB模式设置为Host模式。

注意3:支持树莓派Zero所有版本,包括Zero、Zero W、Zero WH和Zero 2W。

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_25.jpg

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_26.jpg

三、树莓派系统下使用演示

本文档采用树莓派OS和OpenWrt系统进行测试。

树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz,树莓派OS下载地址:

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

(若使用树莓派Zero一代系列的板子,只支持32位系统,请注意下载版本。)

OpenWrt系统的版本为:openwrt-bcm27xx-bcm2709-rpi-2-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.98-20240723.img.gz

3.1 查看硬件设备

3.1.1 查看USB设备

打开树莓派OS的终端,输入命令lsusb,如下图所示:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_01.jpg

Device 002:外挂USB Hub;

Device 003:USB转百兆网卡;

Device 004:USB2.0-A接口;

Device 005:4G模组;

Device 006:USB2.0-A接口;

如果系统卡在树莓派logo处无法启动:

0007_Zero_4G_Cat1_58.jpg

或者启动后键盘鼠标及4G模组都无法使用,请仔细观察顶针是否对准了镀金触点,并请在PC端打开TF卡系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本:

0007_Zero_4G_Cat1_41.jpg

需要确认下图中的三处红框的位置是否都配置成完全,如果没有,请手动添加完整并保存文件:

# otg_mode=1(建议按此注释掉)

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host(两处必须确保加上)

0007_Zero_4G_Cat1_57.jpg

3.1.2 查看网络设备

打开树莓派OS的终端,输入命令ifconfig -a,如下图所示:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_02.jpg

可以看到eth0为USB转以太网,usb0为4G Cat4模组(上图中IP地址为10.17.34.16),wlan0为无线网卡(已连接,IP地址为192.168.8.71)

3.2 通过SSH连接系统

为了操作方便,建议使用PC端的SSH软件连接系统并进行终端操作,我们使用与树莓派的无线网卡的IP地址在同一网段内的PC,通过MobaXterm进行连接:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_03.jpg

连接后,大部分操作都可以通过PC端的MobaXterm进行,使得整套硬件系统可以脱离显示器运作。以下测试操作将通过MobaXterm在PC端进行演示。

3.3 测试网络设备

3.3.1 ping包测试

测试的时候有优先级,如有内外网特殊优先级需要请调整各网络的metric值以及DNS服务器设置。

现在系统已连接WiFi和4G,可以用-I参数指定从哪个网卡开始ping包,如下所示:

ping www.mcuzone.com -I wlan0

ping www.mcuzone.com -I usb0

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_04.jpg

优先级可以通过可以执行route命令来查看,哪个网卡的metric值小就从优先从哪个网卡通讯。

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_05.jpg

我们也可以通过关闭某个网卡,达到强制指定通过另一个网络进行通讯,如需关闭usb0,可执行下面的命令:

sudo ifconfig usb0 down

以及通过执行下面的命令来开启usb0:

sudo ifconfig usb0 up

3.3.2 网卡优先级相关设置

有关网卡优先级的相关设置,请参阅以下链接:

1. 网卡优先级的设置

2. 利用udhcpc指定DNS服务器

3. udhcpc应用场景举例

3.3.3 iperf3测速

Windows版iperf3下载:

http://www.mcuzone.com/down/Software.asp?ID=10000634

Linux下iperf3安装:

sudo apt-get install iperf3

百兆以太网测速结果:

client模式92.3Mbps左右:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_06.jpg

server模式94.8Mbps左右:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_07.jpg

注意:USB转百兆有线受Zero 2W性能和USB Hub以及4G Cat4模组带宽占用影响并不能跑满,请知悉。

3.4 树莓派系统下4G Cat4模组的AT命令演示

3.4.1 打开AT命令串口方法

在树莓派系统下对4G进行AT命令操作,需要打开AT命令串口,打开方法如下:

首先打开ttyUSB串口:

输入命令lsusb,如下图所示:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_08.jpg

记下4G模块的ID值:05c6 90b6

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是上面记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 05c6 90b6 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_09.jpg

执行以上两条命令后系统应该会多出ttyUSB0-2三个设备,输入ls /dev可以查看:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_10.jpg

然后用串口工具打开特定串口:

安装minicom工具:

sudo apt-get install minicom

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_11.jpg

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB0

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_12.jpg

然后直接键入AT命令,回车可以看到结果,如果需要查看回显,请键入命令:ate1

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_13.jpg

注意:4G模组型号可能会变更,但流程一样,只需要用lsusb查看实际的USB ID并在后续命令中将USB ID替换为实际值即可。另外,有部分4G Cat1模组的芯片组ID已经被内核加入支持列表,这类Cat1模组无需添加USB ID即可自动识别为ttyAMAx。

3.4.2 常用AT命令

1) 检查SIM卡是否识别到:

at+cpin?

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:

at+csq

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:

at+cops?

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at+csq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:

at+cgsn

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):

at+reset

6) 关闭射频:

at+cfun=0

开启射频:

at+cfun=1

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。

四、OpenWrt系统操作演示

4.1 概述

此扩展板搭配树莓派Zero 2W,在OpenWrt系统下可配置为一进一出的交换机模式,扩展板上的4G可作为WAN口(直接4G上网),网口配置为LAN口,用于连接PC。

4.2 准备工作

本文使用的OpenWrt系统为:openwrt-bcm27xx-bcm2709-rpi-2-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.98-20240723.img.gz

烧写OpenWrt系统并上电启动后,我们通过树莓派自带网口连接网线至PC网口,待PC的网卡与树莓派的网口连接成功后,我们在Windows设置中找到网络和Internet,在以太网中打开连接的网络查看默认网关的IP地址,这个地址就是OpenWrt系统的后台配置页面地址,如图所示,本文测试的地址为192.168.198.1:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_14.jpg

然后打开网页浏览器输入192.168.198.1进入OpenWrt系统。默认用户名为root,默认密码为password:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_15.jpg

4.3 设置高通4G LTE模组

登录OpenWrt系统后,点击“Network - Interface”,然后点击“ADD NEW INTERFACE...”:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_16.jpg

按照下图进行设置,Name of the new interface为WAN,Protocol of the new interface选择DHCP client,Cover the following interface选择usb0,然后点击“SUBMIT”按钮:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_17.jpg

在Firewall Setting中选择WAN口后点击“SAVE & APPLY”按钮:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_18.jpg

回到“Network - Interface”,稍等片刻,就可以看见新建的WAN接口获取了IP地址,这样PC就可以通过4G LTE模组上网了:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_19.jpg

在PC端打开https://www.speedtest.cn/进行测速,此时流量走的是4G模块,测试结果如下:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_20.jpg

4.4 设置CAT4 4G模组

登录OpenWrt系统后,点击“Network - Interface”,然后点击“ADD NEW INTERFACE...”:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_16.jpg

按照下图进行设置,Name of the new interface为WAN,Protocol of the new interface选择DHCP client,Cover the following interface选择eth1,然后点击“SUBMIT”按钮:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_21.jpg

在Firewall Setting中选择WAN口后点击“SAVE & APPLY”按钮:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_18.jpg

回到“Network - Interface”,稍等片刻,就可以看见新建的WAN接口获取了IP地址,这样PC就可以通过4G LTE模组上网了:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_22.jpg

在PC端打开https://www.speedtest.cn/进行测速,此时流量走的是4G模块,测试结果如下:

1006_RPi0_4G_MiniPCIe_23.jpg

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