4011 NEO Core CAT1-ETH
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关键词
友善NanoPi、NEO Core、Allwinner H3、Cortex-A7、CAT1 4G LTE、Ubuntu、Debian、物联网、USB2.0、百兆以太网
一、简介
NEO Core CAT1-ETH是我们基于友善NanoPi NEO Core核心板（H3 CPU）设计的一款4G LTE产品。4G模组为USB设备，利用NEO Core核心板里的USB IO引脚通讯和供电，进而给NEO Core核心板提供4G网络。NEO Core CAT1-ETH同时具备一个USB2.0-A接口和一个百兆以太网接口，增加了NEO Core核心板的外设接口。
4G Cat1是针对10Mbps左右的中速物联网应用的高性价比模组，10Mbps下行5Mbps上行的速率可以满足绝大多数联网和传输需求；4G全网通，支持联通、电信和移动。
4G模组免驱，在友善官方的Ubuntu和Debian系统中，都是自动识别设备，无需额外安装驱动。
二、硬件资源
1. 一路4G CAT1 LTE，为USB2.0接口，用于4G供电和通讯，采用排母方式，用于连接到NEO Core核心板；
2. 一路Nano SIM卡座，同时复用预留esim芯片（封装为5*6mm），二选一使用；
3. 一个1代IPEX接口，可选配板载4G天线；
4. 一路USB2.0-A接口；
5. 一路百兆以太网；
6. 三盏LED：分别为STS，MODE，NET；
7. 尺寸：60.2*40mm；3个m2.5定位孔；
8. PCB板：两层板；板材通过UL和ROHS认证，防火等级94V-0；
9. 可选和NEO Core一体的铝合金外壳。
| model | CAT1 | CAT1-EU |
|---|---|---|
| Band | FDD：B1/B3/B5/B8 | FDD：B1/B3/B5/B7/B8/B20/28 |
| TDD：B34/B38/B39/B40/B41 | TDD：B38/B40/B41 | |
| DATA | FDD： Max 10Mbps（DL）/Max 5Mbps（UL）
TDD：Max 8Mbps（DL）/Max 2Mbps（UL） Max 6Mbps（DL）/Max 4Mbps（UL） | |
三、Debian系统的操作
NEO Core核心板的系统是烧写在eMMC中的。测试友善官方系统版本：h3-eflasher-debian-bookworm-core-4.14-armhf-20240818.img.gz
▶ 连接核心板：
连接方式：
1）用USB转TTL串口模块将NEO Core连到电脑上，如下图所示：
然后在PC上下载安装终端软件MobaXterm，MobaXterm下载地址：
https://mobaxterm.mobatek.net/download-home-edition.html
打开串口软件MobaXterm，按下图设置好TTL串口：
注意：波特率使用115200
2）以太网SSH连接系统：
将扩展板的以太网接上级路由器，然后PC连接到同一个上级路由器。启动系统，通过路由器的后台，查看NEO Core核心板的ip地址。然后使用MobaXterm软件，通过SSH连接系统：
最后登录Debian系统（用户名root，密码fa）：
▶ 测试联网：
执行ifconfig -a，查看网络参数如下：
执行route，查看路由表，eth1排在第一位，说明此时是优先通过4G模组上网：
Ping IP和ping域名都能通，说明4G模块工作正常：
如果要优先使用百兆以太网上网的话，可以运行命令：
ip route del default && 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：
ip route del default：删除路由表中的默认路由；
route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.8.1：添加百兆以太网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，目前的默认路由为百兆以太网的网关（eth0排第一位）：
这样网络就默认走百兆以太网了，如果需要改回默认走4G网络，请运行：
ip route del default && route add -net default netmask 0.0.0.0 gw 192.168.10.1
或者重启系统即可。
其中192.168.10.1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百兆以太网，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。
此时Ping IP和ping域名都能通，说明百兆以太网工作正常：
▶ 测试USB接口：
将一个U盘插入USB2.0接口，执行lsusb，显示如下：
红框处为U盘，说明此USB外设（Bus 004 Device 002）已正确识别。
执行lsusb -t，显示如下：
红框处为U盘，工作在480Mbps模式下，说明工作模式正常。
执行lsblk，红框处为U盘，已经被系统正确识别为sda4：
四、Ubuntu系统的操作
系统是烧写在eMMC中，测试友善官方系统：h3-eflasher-ubuntu-noble-core-20240823.img.gz
▶ 连接核心板：
硬件的连接方式都一样，通过TTL或者以太网SSH进行连接。设置好连接后，开机登录Ubuntu系统（用户名root，密码fa）：
▶ 测试联网：
执行ifconfig -a，查看网络参数如下：
执行route，查看路由表，eth1排在第一位，说明此时是优先通过4G模组上网：
Ping IP和ping域名都能通，说明4G模块工作正常：
修改优先上网网络为百兆以太网的方法与Debian系统相同，请参阅上一章相关内容。
优先使用百兆以太网上网时，Ping IP和ping域名都能通，说明百兆以太网工作正常：
▶ 测试USB接口：
将一个U盘插入USB2.0接口，因为Ubuntu系统没有安装usbutils，无法执行lsusb，所以需要首先安装usbutils：
apt install usbutils
安装完毕，执行lsusb，显示如下：
红框处为U盘，说明此USB外设（Bus 004 Device 002）已正确识别。
执行lsusb -t，显示如下：
红框处为U盘，工作在480Mbps模式下，说明工作模式正常。
执行lsblk，红框处为U盘，已经被系统正确识别为sda4：
五、4G模组相关操作
本章内容适用于Debian系统及Ubuntu系统。
5.1 AT命令操作
使用lsusb查看USB设备，红框处即为4G模组：
然后安装串口软件minicom：
apt install minicom
然后执行：
ls /dev/ttyACM*
此时应该能看到dev设备下有ttyACM0-2三个设备：
通过minicom打开AT命令串口：
minicom -D /dev/ttyACM0
（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）
第一次输入AT命令可能没有回显，此时如果输入命令at后回车，有返回OK，就说明工作正常。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，就可以看到输入。
▶ 常用AT命令：
1. 查看回显：
ate1
第一次输入AT命令可能没有回显，此时如果输入命令at后回车，有返回OK，就说明工作正常。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，就可以看到输入。
2. 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
3. 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
4. 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。
5. 查看4G模块的IMEI码：
at+cgsn
6. 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
7. 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。
8. APN设置
普通手机SIM卡，不需要任何设置，直接使用；有些物联网卡需要设置APN才能使用，以下是用户使用提供的参考，具体的APN代码需要SIM卡运营商提供。
移动卡：
AT+CPNETAPN=0,"cmnet","",""
电信卡：
AT+CPNETAPN=0,"ctnet","",""
5.2 修改4G模组的IP地址
执行AT命令：
AT+ROUTEIP=<newip>
注意，只支持192.168.x.2这样格式的地址，设置完毕后需断电重启系统。
查询当前IP：AT+ROUTEIP?
测试IP是否生效：AT+ROUTEIP=?
六、总结
此处我们只是介绍基于NEO Core CAT1-ETH的使用操作，不涉及到NEO Core核心板自身的操作及软件系统，关于NEO Core核心板资料，请前往友善官网查阅：
https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO_Core/zh
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