4002 R2S Plus 4G

关键词

友善、NanoPi R2S Plus、RK3328、双千兆、软路由、4G TLE、FriendlyWrt、OpenWrt、OpenMediaVault、Debian、Ubuntu

一、4G模块的介绍

R2S Plus配套4G是我们基于R2S Plus设计的一款4G LTE产品；CM4 4G mini模块搭配专门设计的4G载板，且重新设计了3D打印底座，用于替代R2S Plus外壳的底座，将4G天线内置；若不用WiFi，也可以将4G天线外置，R2S Plus开发板上已预留2个天线孔。

4G模块是USB设备，连接到R2S Plus的USB口，R2S Plus自身可选配WiFi；因此4G模块和WiFi配合R2S Plus可以实现4G随身软路由，分享WiFi热点。使其更适合空间有限的高速高性能网络应用。4G模块是全网通，支持电信移动联通三大运营商。

我们在友善官方FriendlyWrt系统基础上二次编译，添加4G驱动，确保提供的新固件实现4G模块自动识别。

二、OpenWrt系统测试

友善官方FriendlyWrt系统不支持4G模块，我们在友善官方FriendlyWrt系统的基础上进行了二次编译，添加了4G模块驱动，因此提供的新固件支持4G模块。

我们的系统烧写包版本：friendlywrt_23.05_20240823_rk3328_arm64_sd.img.gz

4G模块在OpenWrt系统里做WAN口使用。用网线将R2S Plus的LAN口与PC的网口相连，PC浏览器打开192.168.2.1，登录系统后台页面（默认用户名root，密码password）。

2.1 测试4G模块

启动系统，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CAT4 4G模块被认成了eth2：

若是高通4G模块，则被识别成usb0，如下图所示：

之后添加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“eth2”（CAT4 4G模块）或“usb0”（高通4G 模块），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 eth2（或者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 测试内置WiFI模块作为无线热点

R2S Plus可选配SDIO接口的RTL8822CS WiFi模块，接口为M.2接口，可工作在AP模式（作为无线热点），此时可利用4G模块作为WAN，无线热点作为LAN，供其它设备无线上网。

点击 ”网络 - 无线“，进入无线设置：

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”设备配置 - 常规设置 - 工作频率“一栏中设置无线信道（例如”AC 40MHz“）：

在”接口配置 - 常规设置“中，在”ESSID“一栏中，输入热点名称（可自定义名称），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：

点击“接口配置 - 高级设置”，在“接口名称”中输入“wlan1”（可自定义名称）：

然后点击“保存”，自动返回上层页面，再点击“保存并应用”：

由于需要重启才能生效，点击“系统 - 重启”：

重启后回到”网络 - 无线“，点击新建无线热点后的“编辑”按钮：

在”设备配置 - 常规设置 - 工作频率“一栏中，按下面所示的设置无线信道，然后点击“保存”按钮：

自动返回上层页面，再点击“保存并应用”：

点击第二个默认的Master模式后的“禁用”按钮：

待页面刷新后，我们可以看到这个热点已经激活，此时即可使用手机等设备去连接该热点：

因为在上一节中已经设置好了4G上网，因此此时4G模块作为WAN，无线热点作为LAN，手机连接后即可通过无线热点，利用4G网络上网。

手机连接无线热点进行上网测速，测速网站https://www.speedtest.cn/：

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。

2.3 AT命令操作

本系统已经内置串口软件minicom，可以直接使用，无需另外安装。

启动系统，进入“服务 - 终端”，登录终端。

以CAT4 4G模块为例，在终端中执行命令lsusb，如下图所示：

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'

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：

通过minicom打开AT命令串口：

minicom -D /dev/ttyUSB1

（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。

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。

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模块的情况下让模块重新注网。

2.4 修改4G模块的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，可按照下列步骤进行修改：

CAT4 4G模块：

执行AT命令：

AT+ROUTEIP=<newip>

注意，只支持192.168.x.1这样格式的地址，如果设置了AT+ROUTEIP=192.168.3.1，最终获得的IP为192.168.3.100，修改完后需断电重启系统。

查询当前IP：AT+ROUTEIP?，返回两个值，前一个为旧IP，后一个为新IP。

测试命令：AT+ROUTEIP=?

高通 4G模块：

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。

2.5 Adblock

2.6 统计

如温控统计、处理器统计等：

2.7 其它功能

三、Ubuntu系统测试

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：rk3328-sd-ubuntu-noble-core-6.1-arm64-20241112.img.gz

用网线将R2S Plus的LAN口接上级路由器，然后PC连接到同一个上级路由器。系统启动后，通过路由器的后台，查看R2S Plus的ip地址，本文档中系统所获得的地址为：192.168.8.65。 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）：

3.1.1 测试CAT4 4G模块

执行ip addr，查看网络参数如下：

2: eth0是R2S Plus的WAN口，没有接网线，所以没有IP地址；

3: eth1是4G模块，已经正确获得了ip地址；

4: wlan0是R2S Plus的自带无线网卡，未连接热点；

6: eth2是R2S Plus的LAN口，接上游路由器，已经正确获得了ip地址。

执行route，查看路由表，eth1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：

3.1.2 测试高通 4G模块

执行ip addr，查看网络参数如下：

2: eth0是R2S Plus的WAN口，没有接网线，所以没有IP地址；

3: wlan0是R2S Plus的自带无线网卡，未连接热点；

5: usb0是4G模块，已经正确获得了ip地址；

6: eth1是R2S Plus的LAN口，接上游路由器，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

R2S Plus的友善Ubuntu系统，默认优先通过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（以CAT4 4G模块为例，eth2排第一位，如下图所示）：

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 192.168.6.1

或者重启系统即可。

其中192.168.6.1为CAT4 4G模块的默认网关，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/无线网络，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

以CAT4 4G模块为例（高通 4G模块的操作方法也类似），使用lsusb查看USB设备，红框处即为4G模块：