4004 R5S R5C R6C 4G WiFi

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Mcuadm留言 | 贡献2024年12月12日 (四) 16:37的版本 →‎二、扩展外设

关键词

友善 NanoPi R5S、RK3568B2、USB3.2、HDMI、PCIe、M.2 NVME、WiFi6、4G LTE、FriendlyWrt、OpenWrt、Andriod、Debian、Ubuntu

一、简介

NanoPi R5S(简称“R5S”)是友善电子团队设计出品的一款双2.5G+千兆三网口的开发板,它采用瑞芯微RK3568B2作为主控处理器,配备4GB LPDDR4x内存和32GB eMMC闪存,并支持TF卡启动和运行FriendlyWrt等系统。

R5S接口丰富,布局紧凑,主板尺寸只有90x62mm,可配安装一体化CNC氧化铝外壳。它带有1个HDMI输出接口,可运行Android、Buildroot和Ubuntu桌面等系统,也可以用作极客喜欢的命令行模式;并且可解码播放4K60p H.265/H.264等格式视频。

我们基于R5S的PCIe M.2 M-KEY NVME固态硬盘接口,将其转换成多种接口,可以集多网口、轻NAS和视频播放于一体,同时适合学习物联网开发、发掘、探索,打造独具一格的玩法。

二、扩展外设

1. NVME转WiFi6转接板

此转接板将R5S的PCIe M.2 M-KEY接口转换成M.2 A-KEY接口,硬件上可用于接WiFi6,比如MT7922,MT7921K,AX210,AX200;也可以接WiFi5,比如intel 8265C;甚至可以接Google的Coral TPU模块,R5S可以识别到TPU设备。

软件上需要固件有相应的驱动方可使用,Nano Pi厂家最新固件支持MT7922和MT7921。

转接板厚度2.9mm,可完全嵌入于R5S机器内部,无需更换底座。

转接板预留了WiFI自身的USB蓝牙接口,1.25mm-4P接口,如需使用蓝牙,需要将此接口接到R5S的USB口,且需有蓝牙驱动及应用程序。如果使用蓝牙,其厚度为4.2mm,无法直接使用R5S原装底座,可选配3D固定框来加高底座,或者更换底座。

此转接板可适用于NanoPi R5S/R6C/M6这3款机器。

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2. NVME转双WiFi6转接板

此转接板将R5S的PCIe M.2 M-KEY接口通过Switch芯片,将PCIe一扩二,原SSD硬盘位扩展为两路M.2 A-KEY接口,硬件上可用于接WiFi6,比如MT7922,MT7921K,AX210,AX200;也可以接WiFi5,比如intel 8265C。

软件上需要固件有相应的驱动方可使用,Nano Pi厂家最新固件支持MT7922和MT7921K,可以做无线中继,一路WiFi接上级路由,一路WiFi做AP分享热点。

转接板预留了WiFI自身的USB蓝牙接口,1.25mm-4P接口,如需使用蓝牙,需要将此接口接到R5S的USB口,且需有蓝牙驱动及应用程序。

转接板厚度为4.2mm;配合3D固定框,依旧可以使用R5S机器的CNC外壳原装底座。

此转接板可适用于NanoPi R5S/R6C这2款机器。

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3. NVME转 SSD+WiFi7转接板

此转接板将R5S的PCIe M.2 M-KEY接口通过Switch芯片,将PCIe一扩二,原SSD硬盘位扩展为一路SSD硬盘和一路M.2 E-KEY接口。

SSD接口可以接2242/2280尺寸的NVME SSD硬盘,不支持傲腾和螃蟹的硬盘。

M.2 E-KEY接口硬件上可用于接WiFi7,比如BE200,MT7925,也可以接WiFi6,比如MT7922,MT7921K,AX210,AX200;还可以接WiFi5,比如intel 8265C;软件上需要固件有相应的驱动方可使用,Nano Pi厂家最新固件支持MT7922和MT7921K。

转接板预留了WiFI自身的USB蓝牙接口,1.25mm-4P接口,如需使用蓝牙,需要将此接口接到R5S的USB口,且需有蓝牙驱动及应用程序。

转接板厚度为4.2mm;配合3D固定框,依旧可以使用R5S机器的CNC外壳原装底座。

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4. NVME转WiFi6+4G固定板

此转接板将R5S的PCIe M.2 M-KEY接口转换成M.2 A-KEY接口,且配了4G模块的固定安装孔。

M.2 A-KEY接口硬件上可用于接WiFi6,比如MT7922,MT7921K,AX210,AX200;也可以接WiFi5,比如intel 8265C;甚至可以接Google的Coral TPU模块,R5S可以识别到TPU设备。软件上需要固件有相应的驱动方可使用,Nano Pi厂家最新固件支持MT7922和MT7921。

转接板预留了WiFI自身的USB蓝牙接口,1.25mm-4P接口,如需使用蓝牙,需要将此接口接到R5S的USB口,且需有蓝牙驱动及应用程序。

4G固定孔适用于我司CM4 4G mini模块,4G是USB设备,通过1.25 4p USB线接到R5S机器的USB口,友善最新固件支持4G,免驱,自动识别,无线额外装驱动。

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5. NVME转4G LCC板

此转接板将R5S的PCIe M.2 M-KEY接口转换成USB口,并将USB连接高通4G,且板载Nano SIM卡座,预留eSIM芯片位置(封装为5*6mm),友善最新固件支持4G,免驱,自动识别,无线额外装驱动。

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6. 4G载板

6.1 R5S的4G载板

基于我司CM4 4G mini模块设计的适用于R5S的一个载板,可组装在R5S底部,4G是USB设备,通过1.25 4p USB线接到R5S机器的USB口,友善官方最新固件和istore OS最新固件均支持4G。

此转接板可适用于NanoPi R5S/R6C/R6S这3款机器。

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6.2 R5C的4G载板

基于我司CM4 4G mini模块,我们设计了R5C配套的4G载板,且重新设计了3D打印底座,用于替代R5C外壳的底座,将4G天线内置。

4G在友善官方最新固件和istore OS最新固件里均免驱,自动识别,无需额外装驱动。

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7. 4G注意事项

我司有多款4G型号,其中CM4 高通4G模组组装好后,开机自动识别;其他如4G CAT4模组、ZTE CAT4模组等,需要系统启动后,再插入4G模组,否则可能会因为4G先于R5S的网卡识别而导致网卡序号混乱进而无法访问后台。

三、FriendlyWrt系统操作

不管使用哪种转接板,WiFi和4G的操作方法都通用,我们这里用的WiFi型号为MT7922,他和MT7921驱动一样。

R5S友善官方烧写包版本:rk3568-sd-friendlywrt-23.05-20240818.img.gz

3.1 WiFi的操作

3.2 4G的操作

5.1 系统总览

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5.2 友善电子FriendlyWrt主要功能

5.2.1 支持通过USB无线网卡上网

以外置MT7662 USB无线网卡为例,NanoPi R5S可选配外置MT7662 USB无线网卡,可工作在AP模式,亦可工作在Client模式作为WAN口使用。

以外置RTL8812 USB无线网卡为例,NanoPi R5S可选配外置RTL8812 USB无线网卡,可工作在无线中继模式实现无线扩展。

5.2.1.1 Client模式连接到主无线路由器

将MT7662 USB无线网卡插入NanoPi R5S的USB-A接口,重启系统。

点击 ”网络 - 无线“,在界面上点击”Aukey USBAC1200 802.11ac/b/g/n“后面的”扫描“按钮扫描网络,点击无线路由器后面的”加入网络“按钮,在加入网络的配置页面中,勾选”重置无线配置“,在”WPA密钥“一栏中输入密钥,其他配置保持默认,点 ”提交“:

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点击”接口设置 - 高级设置“,在”接口名称“中输入”wlan0“,再点击”保存“:

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最后点”保存并应用“,连接成功后,可以在”网络 - 接口“看到IP地址:

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WiFi模块上网测速(可跑满200M电信宽带):

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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。

Client模式连接到千兆无线路由器,使用iperf3测速:

NanoPi R5S作为client,测速大约为301Mbps:

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NanoPi R5S作为server,测速大约为335Mbps:

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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。

5.2.1.2 Master模式创建无线热点

将MT7662 USB无线网卡插入NanoPi R5S的USB-A接口,重启系统。

场景1:已作为Client模式连接主无线路由器。

点击 ”网络 - 无线“,在界面上点击”Aukey USBAC1200 802.11ac/b/g/n“后面的”添加“按钮,将会弹出”编辑无线网络“页面,在”工作频率“一栏中设置无线信道(例如”40 (5200 MHz)“),在”ESSID“一栏中,输入热点名称,在”网络“一栏中,勾选”lan“,点击”无线安全“,设置加密类型 (例如”WPA2-PSK(强安全性)“)和密钥,“工作频率”按下图红框设置:

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点击“设备设置- 高级设置”,将国家代码设为US;点击“接口设置- 高级设置”,在“接口名称”中输入“wlan1”:

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然后点击“保存”,然后点击“保存并应用”:

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由于需要重启才能生效,点击“系统”选择“重启”:

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重启后回到”网络 - 无线“,将Client模式的连接禁用:

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使用手机等设备连接这个无线AP:

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手机连接热点上网测速(可跑满200M电信宽带):

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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。

Master模式下,PC连NanoPi R5S建立的无线热点,使用iperf3在PC和NanoPi R5S之间测速:

NanoPi R5S作为client,测速大约为234Mbps:

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NanoPi R5S作为server,测速大约为222Mbps:

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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。

场景2:从初始状态开始配置。

如果系统是重新烧录的,我们也可以从系统的初始状态开始配置无线热点。

点击 ”网络 - 无线“,然后点击默认的Master模式连接后面的“编辑”:

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“工作频率”按下图红框设置,该连接默认有加密,密码为password

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点击“设备设置- 高级设置”,将国家代码设为US;点击“接口设置- 高级设置”,在“接口名称”中输入“wlan1”:

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然后点击“保存”,然后点击“保存并应用”:

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将这个Master模式连接启用:

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使用手机等设备连接这个无线AP:

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5.2.1.3 无线中继模式

将RTL8812 USB无线网卡插入NanoPi R5S的USB-A接口,重启系统。

第一步:连接到主无线路由器。

点击“网络 - 无线”,在界面上点击“Generic MAC80211 802.11ac/b/g/n”后面的“扫描”按钮扫描网络,点击无线路由器后面的“加入网络”按钮:

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在加入网络的配置页面中,勾选“重置无线配置”,在“WPA密钥”一栏中输入密钥,其他配置保持默认,点“提交”:

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“工作频率”按下图红框设置:

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点击“设备设置- 高级设置”,将国家代码设为驱动默认;点击“接口设置- 高级设置”,在“接口名称”中输入“wlan0”:

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然后点击“保存”,然后点击“保存并应用”:

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连接成功后,可以在“网络 - 接口”中看到IP地址:

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第二步:创建无线热点。

点击“网络 - 无线”,在界面上点击“Generic MAC80211 802.11ac/b/g/n”后面的“添加”按钮,将会弹出“编辑无线网络”页面,在 "工作频率" 一栏中设置无线信道(例如"36 (5180 MHz)",如红框所示),在“ESSID”一栏中,输入热点名称,在 "网络" 一栏中,勾选 "lan",点击“无线安全”,设置加密类型 (例如 "WPA2-PSK(强安全性)")和密钥:

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点击“接口配置 - 高级设置”,在“接口名称”中输入“wlan1”:

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然后点击“保存”,然后点击“保存并应用”:

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由于需要重启才能生效,点击“系统”选择“重启”。

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第三步:无线设备连接热点上网。

使用手机等无线设备连接第二步中设置的无线热点,即可上网:

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手机连接无线热点上网测速(200M电信宽带),可见中继后网速有损耗,大概是全速的1/3:

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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。

5.2.1.4 测试总结

经实测,NanoPi R5S在运行FriendlyWrt时,对MT7662 USB无线网卡,可让其在Client模式下或者在Master模式下使用,但无法使用中继模式开启热点给其它设备上网;而RTL8812(8812a) USB无线网卡无论在Client模式下还是在Master模式下都能正常使用,也可以使用中继模式开启热点给其它设备上网。另外,经我们测试,支持中继的RTL8812 USB无线网卡为8812a,而b812可让其在Client模式下或者在Master模式下使用,但无法使用中继模式开启热点给其它设备上网。

注意,因为驱动支持的关系,各类无线模块的运行可能不大稳定,实际使用效果应以用户实测为准。

5.2.2 支持通过4G模组上网

经测试,高通4G CAT模组配置完毕后即可联网,下次开机自动联网。其余如国产4G CAT4模组、ZTE CAT4模组等,需要开机后再插入4G模组进行配置,否则可能会因为4G先于R5S的网卡识别而导致网卡序号混乱进而无法访问后台。

以高通4G CAT模组为例,将已插入SIM卡的4G模组插入NanoPi R5S的USB-A口,启动系统,进入”网络 - 接口“,点击“添加新接口”:

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按下图设置新接口(usb0即为4G模组,如果是别的型号的4G模组,该网络标识有可能会因为型号不同而不同),然后点击“创建新接口”:

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点击“防火墙设置”,将防火墙区域指定为wan,点击“保存”:

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回到上一页面,点击“保存并应用”,稍等片刻,即可看到WWAN3获取了正确的IP地址:

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此时PC通过高通4G CAT模组可以上网,测试下网速:

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5.2.3 支持USB有线网卡

以外置RTL8153 USB网卡为例,可以将这个网卡设置为第三个LAN口(NanoPi R5S本身自带两个LAN口),也可以将这块USB网卡设置成为WAN口。

将这个网卡设置为LAN口的教程请点击这里

将这个网卡设置为WAN口的教程请点击这里

5.2.4 eMMC刷机助手

友善电子提供了USB(线刷)、SD、eflasher(卡刷)三种形式的固件包,eflasher是先把固件烧到TF卡,插卡上电后会自动将卡上的系统搬移到eMMC,稍等2-3分钟后即可完成烧写,然后断电拔卡再重新上电即可。eflasher和eMMC助手作用类似。

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5.2.5 Adblock

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5.2.6 统计

如温控统计、处理器统计等:

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5.3 Mcuzone新增功能

Mcuzone系统烧写包版本:friendlywrt_23.05_20240529_rk3568_arm64_sd.img.gz

5.3.1 通过4G模组、无线网卡、有线网卡上网

经我们测试,在友善电子FriendlyWrt中,测试成功的4G模组、无线网卡、有线网卡,在用Mcuzone系统烧写包版本正常烧写后,也能测试成功,测试步骤相同。

5.3.2 执行AT命令

Mcuzone的系统烧写包内置串口软件minicom,因此可以执行AT命令。

登录后台页面后,选择“服务 - 终端”,使用登录后台页面的账号密码登录终端:

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以国产cat4模块为例,在终端中执行命令lsusb,如下图所示:

4003_FriendlyElec_NanoPi_NEO3_70.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'

4003_FriendlyElec_NanoPi_NEO3_71.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:

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通过minicom打开AT命令串口:

minicom -D /dev/ttyUSB1

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。

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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。

5.3.3 其它功能

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Ubuntu系统操作

测试基于友善官方Ubuntu系统版本:

4.1 WiFi6的测试

4.2 4G的测试

五、总结

此处仅介绍我们的配件基于R5S的操作,而R5S自身的开发使用以及系统的烧写方法等,都需要用户自己去看友善官方提供的资料,链接如下: https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_R5S/zh


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