4001 R3S 4G
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关键词
友善 NanoPi R3S、RK3566、4G LTE、FriendlyWrt、OpenWrt、Ubuntu
一、简介
R3S的4G模块是一款基于友善NanoPi R3S开发板设计的一款4G LTE套件，以我司CM4 4G mini（高通4G LTE）模块为基础，设计了R3S的4G载板和配套的3D打印底座而组成。3D打印底座是用于替代R3S外壳的底座，且将4G天线内置。4G模块在友善官方固件里免驱，自动识别，无需额外装驱动。
4G模块是USB设备，连接到R3S的USB口。对于从我司同时购买4G模块和R3S的一体套件的客户，如果有需要，我们可以帮助改造，将4G模块的USB线改造成完全内置，无需USB转接板，但是改造后，R3S的USB不能再接其他任何USB设备。
二、FriendlyWrt的测试
R3S开发板有不带eMMC版本（需要从TF卡启动系统），也有带eMMC版本（可以从eMMC启动系统，也可以从TF卡启动系统），本文档的演示均用从TF卡启动系统。不同的启动方式，对应的烧写包文件不一样，请注意匹配。
我们测试的友善官方烧写包版本：rk3566-sd-friendlywrt-23.05-20240826.img.gz
4G模块在FriendlyWrt系统里做WAN口使用。用网线将R3S的LAN口与PC的网口相连，PC浏览器打开192.168.2.1，登录FriendlyWrt系统后台页面（默认用户名root，密码password）。
2.1 测试4G模块
进入“服务 - 终端”，登录终端，默认用户名root，密码password：
执行ip addr，结果如下：
可以看到usb0，即我们的CM4高通4G LTE模块，说明此时系统已经识别4G模块，但还没有获取IP地址。
要使用4G模块上网，需要添加4G接口，步骤如下：
进入“网络 - 接口”，点击“添加新接口”：
按下图进行配置（“名称”可以自定义），设备选择“usb0”，然后点击“创建接口”：
点击“防火墙设置”，在“创建/分配防火墙区域”中，选择wan，然后点击“保存”：
自动返回“接口”页面，点击“保存并应用”：
稍等片刻，我们可以看到4G模块已经获得了IP地址：
回到终端，执行ifconfig usb0，查看4G模块的网络参数：
ping域名成功，说明4G模块已经能正常上网：
4G模块上网测速：
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。
2.2 R3S外扩USB网卡
R3S自带两路以太网，如需第三路以太网，可以通过USB3.0口来扩展，但是此时将无法使用4G。我司测试了R3S可以支持RTL8153的USB有线网卡，可以作为第二个LAN口使用。操作如下：
先不接USB有线网卡，系统正常启动，登录后台页面。
再插入USB有线网卡，稍等片刻，等在终端中执行ifconfig -a后出现eth2即可：
然后进入”网络 - 接口 - 设备“，点击br-lan后面的”配置...“：
点击”网桥接口“后面的下拉箭头，将eth1和eth2都选中，然后按”保存“：
保存后返回上一层页面，按”保存并应用“：
这样就设置了新增的USB有线网卡为LAN口，同时原来自带的LAN口也可以正常使用。
2.3 R3S外扩USB WiFi
R3S只有一路USB口，此USB口可以外扩USB WiFi，此时将无法使用4G。以外置RTL8812 USB无线网卡为例：
注：通过无线网卡上网不稳定，有可能会出现找不到AP的问题。
2.4 FriendlyWrt的其它操作
2.4.1 Adblock
2.4.2 统计
如温控统计、处理器统计等：
三、Ubuntu系统的测试
R3S开发板有不带eMMC版本（需要从TF卡启动系统），也有带eMMC版本（可以从eMMC启动系统，也可以从TF卡启动系统），本文档的演示均用从TF卡启动系统。不同的启动方式，对应的烧写包文件不一样，请注意匹配。
3.1 测试4G模块
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：rk3566-sd-ubuntu-noble-core-6.1-arm64-20241114.img.gz
用网线将R3S的LAN口接上级路由器，然后PC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R3S的ip地址，本文档中系统所获得的地址为：192.168.8.35。
PC上下载安装终端软件MobaXterm，MobaXterm下载地址：
https://mobaxterm.mobatek.net/download-home-edition.html
使用MobaXterm软件，通过SSH连接系统（用户名root，密码fa）：
执行ifconfig -a，查看网络参数如下：
eth0是R3S的WAN口，没有接网线，所以没有IP地址；
eth1是R3S的LAN口，接上游路由器，已经正确获得了ip地址；
usb0是4G模块，已经正确获得了ip地址。
执行route，查看路由表，usb0排在第一位，因此此时是通过4G模块上网：
此时我们ping IP和域名，均成功，说明4G模块工作正常：
3.2 网络优先级的修改
R3S的Ubuntu系统，默认情况下，优先通过4G网络上网。
如果要优先使用有线网络上网的话，可以运行命令：
sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1
这两条命令（以“&&”分隔）的解释：
sudo ip route del default：删除路由表中的默认路由；
sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1：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route，查看路由表，目前的默认路由为有线网络的网关（eth1排第一位）：
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：
sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.225.1
或者重启系统即可。
其中192.168.225.1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sudo ip route del default && sudo route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1。
3.3 AT命令操作
先安装usbutils：
apt install usbutils
使用lsusb查看USB设备，红框处即为4G模组：
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：
modprobe option
sh -c 'echo 05c6 90b6 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id'
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：
安装串口软件minicom：
apt install minicom
通过minicom打开AT命令串口：
minicom -D /dev/ttyUSB0
（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。）
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。
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 修改4G模组的IP地址
如果出厂默认的4G IP地址和用户使用的IP地址有冲突，或有修改IP地址的需求，则将4G模块的IP改为直接获取公网IP即可，请执行AT命令：
设置IP为公网：AT+GTIPPASS=1
设置IP为内网：AT+GTIPPASS=0
查询当前IP为公网还是内网：AT+GTIPPASS?
修改IP完毕后需要断电重启才能生效。
四、总结
此处仅介绍4G模块基于NanoPi R3S的操作，不涉及到NanoPi R3S开发板自身的操作及软件系统，关于NanoPi R3S开发板资料，请前往友善官网查阅：
https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_R3S/zh
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