0024 M4GUSB(树莓派5的USB4G)

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Lerler留言 | 贡献2024年10月31日 (四) 11:56的版本 →‎5.1.1 模块连接

关键词

4G LTE、CAT4、高通4G、GPS、AT命令、树莓派OS、Raspberry Pi OS、Ubuntu、OpenWrt系统、免驱、即插即用

一、简介

二、硬件资源

1. 专为树莓派设计的4G模组扩展板,树莓派官方OS免驱,即插即用。

2. 基于树莓派的USB口设计的4G,4G全网通,支持VLOTE发短信,打电话(但是无声音),可选配GPS功能;

3. 通讯接口:USB口连接树莓派的USB口,采用USB-C和1.25mm 4Pin接口;

4. 供电接口:USB口即通讯又供电,可以无需额外供电;具备电源开关,无需4G连接时可快速物理断开;

5. 辅助供电接口:USB-C、MicroUSB、2Pin插针辅助供电接口(若树莓派外设多,给4G供电不足时,4G可以利用辅助供电接口独立供电;

6. 4G复位按键(预留复位的插针以及顶针接口),可手动或通过GPIO复位4G模组;

7. eSIM芯片:封装为5*6mm,预留焊盘,未焊接,需用户自行采购及焊接;eSIM芯片更稳定可靠,更适合工业设备产品;功能和Nano SIM一样,且和Nano SIM二选一使用,不可同时使用,

8. 预留内侧SIM卡座;

9. 多种天线组装方式,FPC天线或SMA天线;

10. 反面可装侧涡轮风扇,用于给树莓派散热;

11. 可选模拟音频耳机接口(仅为我司EC20-GPS语音简版支持);

12. 此驱动板除支持树莓派5外,同时也支持树莓派3B、3B+、4B;

13. 线路板沉金工艺,无铅生产;PCB板通过UL和ROHS认证,防火等级94V-0;

14. 可选配套的铝合金外壳。

0024_MP4GUSB_84.jpg

0024_MP4GUSB_85.jpg

0024_MP4GUSB_86.jpg

0024_MP4GUSB_81.jpg

4G模块的天线接法说明,适合本文档测试的所有4G模块(GPS/GNSS为选配):

0024_MP4GUSB_74.jpg

三、测试系统版本及相关资料

3.1 测试系统版本

1. 树莓派OS:2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz

下载地址:

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

2. Ubuntu系统:ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz

下载地址:

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

3. OpenWrt系统:openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz

3.2 系统烧写在SD(TF)卡上

点击直达烧写方法说明

3.3 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。

3.4 AT命令文档下载

国产CAT4 4G:

http://www.mcuzone.com/wiki/0024_MP4GUSB/Luat4G_AT_V4.3.5.pdf

高通芯片组4G(GPS):

http://www.mcuzone.com/wiki/0024_MP4GUSB/NL_AT_User_Manual_V1.0.0_Draft.pdf

ZTE芯片组CAT4:

http://www.mcuzone.com/wiki/0024_MP4GUSB/L716-CN-10_AT_User_Manual.pdf

四、国产CAT4 4G

4.1 树莓派OS下的使用演示

4.1.1 模块连接

运行树莓派官方os后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(eth1)已经正确获得了IP地址:

3101_Domestic_4G_15.jpg

如果此时看不到4G模块(eth1),请检查连线是否正确,以及使用4.1.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

Statu LED灯状态如下:

闪烁状态为1.8秒亮0.2秒灭(也可以通过亮的时间比灭的时间长来判断)表示4G模组已经联网。

闪烁状态是1.8秒灭0.2秒亮,说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

4.1.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

3101_Domestic_4G_16.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_45.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

4.1.3 打开串口

系统上电启动后,在树莓派终端中执行命令lsusb,如下图所示:

3101_Domestic_4G_14.jpg

本模块的id为1286 4e3d,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 1286 4e3d > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

3101_Domestic_4G_18.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-2三个设备:

3101_Domestic_4G_19.jpg

4.1.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

也可以安装CuteCom:

sudo apt install cutecom

3101_Domestic_4G_36.jpg

执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom

(注意:使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准)

下面以minicom为例,

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

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_46.jpg

4.2 Ubuntu系统下的使用演示

4.2.1 模块连接

系统上电启动后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(enx开头的网卡)已经正确获得了IP地址:

3101_Domestic_4G_29.jpg

如果此时看不到4G模块(enx开头的网卡),请检查连线是否正确,以及使用4.2.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

Statu灯的状态分析:

闪烁状态为1.8秒亮0.2秒灭(也可以通过亮的时间比灭的时间长来判断)表示4G模组已经联网。

闪烁状态是1.8秒灭0.2秒亮,说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

4.2.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

3101_Domestic_4G_30.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

3101_Domestic_4G_31.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

4.2.3 打开串口

在Ubuntu终端中执行命令lsusb,如下图所示:

3101_Domestic_4G_28.jpg

本模块的id为1286 4e3d,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 1286 4e3d > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

3101_Domestic_4G_32.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-2三个设备:

3101_Domestic_4G_33.jpg

4.2.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

也可以安装CuteCom:

sudo apt install cutecom

3101_Domestic_4G_34.jpg

执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom

(注意:使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准)

下面以minicom为例:

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

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

3101_Domestic_4G_54.jpg

4.3 OpenWrt系统下的使用演示

4.3.1 模块连接

用一根网线,将树莓派5的网口与PC的网口相连。待连接成功后,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:

2001_CM4_Ultra_53.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

2001_CM4_Ultra_54.jpg

在”系统 - TTYD终端“中登录,执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(eth1)还没有获得了IP地址:

3101_Domestic_4G_40.jpg

如果此时看不到4G模块(eth1),请检查连线是否正确,以及使用4.3.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

闪烁状态为1.8秒亮0.2秒灭(也可以通过亮的时间比灭的时间长来判断)表示4G模组已经联网。

闪烁状态是1.8秒灭0.2秒亮说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

在“网络 - 接口”中,点击“添加新接口”:

3101_Domestic_4G_41.jpg

接口名称设置为WAN,接口协议选择DHCP客户端,接口选择eth1后点击“提交”按钮:

3101_Domestic_4G_42.jpg

在防火墙设置中选择WAN口后点击“保存&应用”按钮:

3101_Domestic_4G_43.jpg

此时我们在“网络 - 接口”中,可以看到eth1已经作为WAN口获取了地址:

3101_Domestic_4G_44.jpg

回到”系统 - TTYD终端“,登录后执行ifconfig -a,我们也可以看到4G模块(eth1)已经正确获得了IP地址:

3101_Domestic_4G_45.jpg

4.3.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

3101_Domestic_4G_46.jpg

PC此时可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

3101_Domestic_4G_47.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

4.3.3 打开串口

在”系统 - TTYD终端“中登录,执行lsusb,如下图所示:

3101_Domestic_4G_39.jpg

本模块的id为1286 4e3d,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

modprobe option

sh -c 'echo 1286 4e3d > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

3101_Domestic_4G_48.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-2三个设备:

3101_Domestic_4G_49.jpg

4.3.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

minicom -D /dev/ttyUSB1

键入AT命令,回车可以看到结果:

3101_Domestic_4G_50.jpg

4.4 结论

本4G模块在树莓派OS、Ubuntu和OpenWrt系统都可以作为一块网卡上网,免驱即插即用,可运行AT命令,但在OpenWrt系统下需要把4G模块配置为WAN才能使用。

五、高通4G(可选GPS)

5.1 树莓派OS下的使用演示

5.1.1 4G联网

系统启动后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(usb0)已经正确获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_01.jpg

如果此时看不到4G模块(usb0),请检查连线是否正确,以及使用5.1.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

statu灯的状态:

闪烁状态为慢闪,中间有短暂快闪,表示4G模组已经联网;否则说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

0024_MP4GUSB_02.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_03.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

5.1.2 使用AT命令

系统上电启动后,在树莓派终端中执行命令lsusb,如下图所示:

0024_MP4GUSB_04.jpg

本模块的id为05c6 90b6,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

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

0024_MP4GUSB_05.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-2三个设备:

0024_MP4GUSB_06.jpg


通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

或者执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom,注意,使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准。

下面以minicom为例,如果需要查看回显,请键入命令:ate1,然后回车,继续键入其它命令,回车可以看到结果。

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_07.jpg

5.1.3 GPS测试(适用于高通4G-GPS版本)

如果你选择的是高通4G-GPS版本,则此4G附带GPS功能,需要接GPS无源天线,且确保GPS天线甩出户外。

运行minicom,打开ttyUSB1串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

并运行:

at+gtgpspower=1

0024_MP4GUSB_69.jpg

运行minicom,打开ttyUSB3串口,即可获取GPS信息:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB3

0024_MP4GUSB_70.jpg

如果觉得minicom下看原始的GPS不太直观,那么我们可以安装gpsd来提取GPS信息:

sudo apt-get install gpsd gpsd-clients

0024_MP4GUSB_65.jpg

然后配置gpsd软件:

sudo gpsd /dev/ttyUSB3 -N -D 9 -F /var/run/gpsd.sock -S 3333

0024_MP4GUSB_71.jpg

注:3333为监听端口,可自行定义。

不要关掉配置终端窗口,另外开一个终端窗口,运行:

cgps -s localhost:3333

0024_MP4GUSB_67.jpg

从输出的界面可以看到时间,经纬度,速度,高度等信息:

0024_MP4GUSB_72.jpg

5.2 Ubuntu系统下的使用演示

5.2.1 模块连接

系统上电启动后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(enx开头的网卡)已经正确获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_08.jpg

如果此时看不到4G模块(enx开头的网卡),请检查连线是否正确,以及使用5.2.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

Statu灯状态:

闪烁状态为慢闪,中间有短暂快闪,表示4G模组已经联网;否则说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

5.2.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

0024_MP4GUSB_09.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_10.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

5.2.3 打开串口

在Ubuntu终端中执行命令lsusb,如下图所示:

0024_MP4GUSB_11.jpg

本模块的id为05c6 90b6,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

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

0024_MP4GUSB_12.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-2三个设备:

0024_MP4GUSB_13.jpg

5.2.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

或者执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom

(注意:使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准)

下面以minicom为例:

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

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_14.jpg

5.3 OpenWrt系统下的使用演示

本模块的OpenWrt下的配置使用与4.3节一致,只是接口名称为usb0。

5.4 结论

本4G模块在树莓派OS、Ubuntu和OpenWrt系统都可以作为一块网卡上网,免驱即插即用,可运行AT命令,但在OpenWrt系统下需要把4G模块配置为WAN才能使用。

六、ZTE CAT4

6.1 树莓派OS下的使用演示

6.1.1 模块连接

系统启动后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(eth1)已经正确获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_15.jpg

如果此时看不到4G模块(eth1),请检查连线是否正确,以及使用6.1.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

statu灯状态:

闪烁状态快闪,表示4G模组已经联网;否则说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

6.1.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

如果报找不到服务器name,请安装udhcpc:

sudo apt install udhcpc

安装成功后请执行:

sudo udhcpc -i eth1

后再ping:

0024_MP4GUSB_16.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_17.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

6.1.3 打开串口

系统上电启动后,在树莓派终端中执行命令lsusb,如下图所示:

0024_MP4GUSB_18.jpg

本模块的id为2cb7 0001,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 2cb7 0001 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

0024_MP4GUSB_19.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-4五个设备:

0024_MP4GUSB_20.jpg

6.1.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB2

或者执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom

(注意:使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准)

下面以minicom为例:

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

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_21.jpg

6.2 Ubuntu系统下的使用演示

6.2.1 模块连接

系统上电启动后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,我们可以看到4G模块(enx开头的网卡)已经正确获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_22.jpg

如果此时看不到4G模块(enx开头的网卡),请检查连线是否正确,以及使用6.2.3节中提到的lsusb命令查看模块是否被系统识别。

statu灯状态:

闪烁状态快闪,表示4G模组已经联网;否则说明SIM卡或者网络有问题,请检查SIM卡和天线。

6.2.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

如果报找不到服务器name,请安装udhcpc:

sudo apt install udhcpc

安装成功后请执行:

sudo udhcpc -i enx344b50000000

后再ping:

0024_MP4GUSB_23.jpg.

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_24.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

6.2.3 打开串口

在Ubuntu终端中执行命令lsusb,如下图所示:

0024_MP4GUSB_25.jpg

本模块的id为2cb7 0001,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 2cb7 0001 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

0024_MP4GUSB_26.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-4五个设备:

0024_MP4GUSB_27.jpg

6.2.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1

或者执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom,注意,使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准。

下面以minicom为例,如果需要查看回显,请键入命令:ate1,然后回车,继续键入其它命令,回车可以看到结果。

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_28.jpg

6.3 OpenWrt系统下的使用演示

本模块的OpenWrt下的配置使用与4.3节一致,接口名称也为eth1。

6.4 结论

本4G模块在树莓派OS、Ubuntu和OpenWrt系统都可以作为一块网卡上网,免驱即插即用,可运行AT命令,但在OpenWrt系统下需要把4G模块配置为WAN才能使用。

七、EC20测试

7.1 树莓派OS下的使用演示

7.1.1 模块连接

首先需要将EC20的模式设置为RNDIS,即按7.1.3节,设置如下AT命令:

AT+QCFG="usbnet",3

运行sudo reboot重启后,在树莓派终端中执行ifconfig -a,查看4G模块(usb0)是否已经正确获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_44.jpg

如果能正确获得ip,即表示可以通过4G模组上网。

7.1.2 联网测试

4G模组正确获得ip地址后,我们可以ping外网地址,如:

ping www.mcuzone.com

如果报找不到服务器name,请安装udhcpc:

sudo apt install udhcpc

安装成功后请执行:

sudo udhcpc -i usb0

然后再ping:

0024_MP4GUSB_32.jpg

也可以通过4G模块连接外网,访问测速网站测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_47.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

7.1.3 打开串口

系统上电启动后,在树莓派终端中执行命令lsusb,如下图所示:

0024_MP4GUSB_34.jpg

本模块的id为2c7c 0125,记录下这个值。

使用下列命令打开ttyUSB串口,其中echo后面的值就是之前记录的ID值:

sudo modprobe option

sudo sh -c 'echo 2c7c 0125 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'

0024_MP4GUSB_35.jpg

执行上述两条命令之后执行:

ls /dev

此时应该能看到dev设备下有ttyUSB0-3四个设备:

0024_MP4GUSB_36.jpg

7.1.4 执行AT命令

通过minicom打开AT命令串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB3

或者执行下列命令打开CuteCom:

sudo cutecom

在CuteCom中选好串口号并打开,或者打开minicom,注意,使用哪个串口,应以在进入此串口后,可输入运行AT命令,显示不乱码,不乱跳结果为准。

下面以minicom为例,如果需要查看回显,请键入命令:ate1,然后回车,继续键入其它命令,回车可以看到结果。

用AT+CPIN?来检查SIM是否正常插入并识别;

用AT+CSQ来检查信号强度,第一个值是0-31,需要25以上才算信号质量良好;

用AT+COPS?来检查注网情况,双引号内是运营商代码,最后一个数字是网络模式,7代表4G。

0024_MP4GUSB_37.jpg

7.1.5 GPS测试

使用EC20的GPS,需要接GPS天线,且确保GPS天线甩出户外。

运行minicom,打开ttyUSB3串口:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB3

并运行:

AT+QGPS=1

0024_MP4GUSB_63.jpg

运行minicom,打开ttyUSB1串口,即可获取GPS信息:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB1'

0024_MP4GUSB_64.jpg

如果觉得minicom下看原始的GPS不太直观,那么我们可以安装gpsd来提取GPS信息:

sudo apt-get install gpsd gpsd-clients

0024_MP4GUSB_65.jpg

然后配置gpsd软件:

sudo gpsd /dev/ttyUSB1 -N -D 9 -F /var/run/gpsd.sock -S 3333

0024_MP4GUSB_66.jpg

注:3333为监听端口,可自行定义。

不要关掉配置终端窗口,另外开一个终端窗口,运行:

cgps -s localhost:3333

0024_MP4GUSB_67.jpg

从输出的界面可以看到时间,经纬度,速度,高度等信息:

0024_MP4GUSB_68.jpg

7.2 Ubuntu系统下的使用演示

EC20在Ubuntu系统下可以直接认到是一块enx开头的网卡(本节示例为enxf2338f529091),并且可以正确获得了IP地址上网,但是需要运行一下udhcpc才能正确获得DNS服务器。

系统启动后,在终端下运行ifconfig -a,可以看见4G模组已经获得了IP地址:

0024_MP4GUSB_76.jpg

此时ping网址报错,但ping IP地址成功,说明4G模组可以正常上网,但是DNS服务器设置有问题:

0024_MP4GUSB_77.jpg

在树莓派5的网卡接口插入网线,即可使用网线上网,安装切换DNS服务器软件udhcpc:

sudo apt install udhcpc

0024_MP4GUSB_78.jpg

安装完毕后拔掉网线,运行:

sudo udcpc -i enxf2338f529091

0024_MP4GUSB_79.jpg

成功后即可ping网址:

0024_MP4GUSB_80.jpg

按此操作,4G模组即可正常上网,但是每次系统重启都需要运行一次udcpc,如果想开机即可正常通过4G模组上网而不用运行命令,请参考第十一节

7.3 结论

本4G模块在树莓派OS及Ubuntu系统下使用,免驱即插即用,可以作为一块网卡自动拨号上网,可运行AT命令。

八、4G应用1(远程连接树莓派)

树莓派搭配4G,再通过树莓派官方远程控制软件Raspberry Pi Connect,您可以从世界任何地方安全地访问您的 Raspberry Pi。

配置及使用方法如下:

1. 在https://id.raspberrypi.com/上,申请一个Raspberry Pi ID。

2. 在树莓派OS中,安装Raspberry Pi Connect软件(如果显示已安装则不需要安装):

sudo apt install rpi-connect

3. 重启系统,在图形界面中,依次选择如下图项目后,确保Raspberry Pi Connect已打开:

MPS2280iPoE_08.png

1002_Zero_4G_Cat1_13.jpg

4. 在右上角会有一个Raspberry Pi Connect图标:

0024_MP4GUSB_38.jpg

5. 点击这个图标,选择Sign in,在跳出的网页中使用之前申请的Raspberry Pi ID登录,然后设置该设备名称:

0024_MP4GUSB_39.jpg

6. 登录成功后,在Windows的浏览器中访问:https://connect.raspberrypi.com/,并登录:

0024_MP4GUSB_40.jpg

7. 点击Connect via,可以选择使用远程桌面还是远程命令行界面:

0024_MP4GUSB_41.jpg

8. 远程桌面如下:

0024_MP4GUSB_73.jpg

远程命令行界面如下:

0024_MP4GUSB_43.jpg

9. 实测流量使用情况:在远程桌面下,树莓派端大约1分钟耗费2M左右流量;在远程命令行界面下,树莓派端大约1分钟耗费100K左右流量。

九、4G应用2(树莓派OS下建立通过4G上网的热点)

在树莓派OS下,我们可以通过树莓派本身自带的无线网卡(如树莓派5)建立热点,然后将树莓派的上网功能通过热点分享出去,本章介绍树莓派OS在4G上网的情况下,建立热点,使其它设备能通过这个热点,使用4G流量上网。

9.1 建立热点

树莓派OS启动后,4G联网成功,点击右上角的网络图标,打开无线网络选项:

0024_MP4GUSB_48.jpg

在”Advanced Options“下,点击”Create Wireless Hotspot...“:

0024_MP4GUSB_49.jpg

在弹出的窗口中,填写热点的网络名称(即SSID),下面的无线加密选项请按需开启,设置完毕后,点击”Create“:

0024_MP4GUSB_50.jpg

如果创建成功,在右上角的网络图标下立即会显示该热点的内网IP:

0024_MP4GUSB_51.jpg

在树莓派终端中执行ifconfig -a,可以看到热点(wlan0)的信息:

0024_MP4GUSB_52.jpg

我们也可以通过点击右上角的网络图标,在”Advanced Options“下,点击”Connection Information...“,查看热点信息:

0024_MP4GUSB_53.jpg

9.2 应用举例

使用手机连接这个热点,在测速网站上测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_54.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

PC连接这个热点,然后使用SSH工具,可以成功连接树莓派OS,这样的话就可以无需网线和其它网络,通过4G网络无线控制开发板,给在外调试带来了很大的方便:

0024_MP4GUSB_55.jpg

十、4G应用3(Ubuntu系统下建立通过4G上网的热点)

在Ubuntu系统下,我们可以通过树莓派本身自带的无线网卡(如树莓派5)建立热点,然后将树莓派的上网功能通过热点分享出去,本章介绍Ubuntu系统在4G上网的情况下,建立热点,使其它设备能通过这个热点,使用4G流量上网。

10.1 建立热点

Ubuntu系统启动后,4G联网成功,点击右上角的网络图标,点击”Wi-Fi“右侧的箭头,打开无线网络选项:

0024_MP4GUSB_56.jpg

点击”All Networks“,打开Wi-Fi配置:

0024_MP4GUSB_57.jpg

点击”Turn On Wi-Fi Hotspot...“,在弹出的窗口中输入热点的网络名称(即SSID)及密码(至少需要八位密码),然后点击”Turn On“:

0024_MP4GUSB_58.jpg

0024_MP4GUSB_59.jpg

这样就完成了热点的建立:

0024_MP4GUSB_60.jpg

在终端中执行ifconfig -a,可以看到热点(wlan0)的信息:

0024_MP4GUSB_61.jpg

10.2 应用举例

使用手机连接这个热点,在测速网站上测速,结果如下:

0024_MP4GUSB_62.jpg

注意:网络测速受网络环境和测试方法影响,速度请以实际为准,本测试仅供参考。

十一、注意事项

1. 自从2024年后,新版本的树莓派OS在有多个上网设备存在时,开机启动时有可能会把默认的上网设备指定到某一个设备上,这就是我们在上文提到的需要用udhcpc来指定新的默认上网设备的原因,这给某些需要开机即能上网的应用带来很大的不便,所以我们可以在rc.local文件里面,把udhcpc命令写进去,起到开机自动指定默认网络设备的效果。

2. 关于如何在rc.local文件添加开机命令,可以参考这里。在此我们所需添加的命令为(以高通4G模块为例,usb0代表4G模块,名称以实际为准):

sleep 5 && sudo udhcpc -i usb0 && sleep 5 && sudo udhcpc -i usb0 && sleep 5 && sudo udhcpc -i usb0

sleep命令的作用是延迟多少秒执行之后的命令,因为4G模块获取IP地址需要一定的时间,所以为了防止udhcpc执行失败,需要多执行几次,并且在每一次执行命令之间加上一定的延迟。这样执行的结果,是等系统启动后,大约20秒左右可以使用4G网络。

3. 综上所述,我们可以将系统设置为开机即能4G上网,然后配置好Raspberry Pi Connect(Raspberry Pi Connect默认开机自启),从而达到设备开机后等待片刻就能在PC端远程控制该设备。

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