Modem-stretch: различия между версиями
Vdromanov (обсуждение | вклад) |
Vdromanov (обсуждение | вклад) |
||
Строка 20: | Строка 20: | ||
Управление питанием и переключением активных sim-карт (если их две) производится с помощью gpio. Включение/отключение модема рекомендуется производить с помощью утилиты [[Special:MyLanguage/#Утилита wb-gsm|#wb-gsm]]. | Управление питанием и переключением активных sim-карт (если их две) производится с помощью gpio. Включение/отключение модема рекомендуется производить с помощью утилиты [[Special:MyLanguage/#Утилита wb-gsm|#wb-gsm]]. | ||
=== Получение информации о модеме === <!--T:2--> | |||
В контроллерах, приобретённых после 2018 года, некоторая информация о модеме заносится в память контроллера. Получить её можно с помощью чтения файлов в директории ''/proc/device-tree/wirenboard/gsm/'' | |||
Например, чтобы узнать модель модема, нужно запустить команду <syntaxhighlight lang="bash">cat /proc/device-tree/wirenboard/gsm/model</syntaxhighlight> | |||
=== Включение и начало работы === <!--T:2--> | === Включение и начало работы === <!--T:2--> | ||
Строка 278: | Строка 282: | ||
== | == GPRS на модемах SIM7000E 2G/NB-IoT == <!--T:9--> | ||
<!--T:10--> | <!--T:10--> |
Версия 12:23, 17 августа 2020
Страница находится в процессе редактирования!
В контроллеры Wiren Board могут быть установлены 2G/3G/4G/NB-IOT модемы (в зависимости от комплектации). С помощью модемов можно:
- отправлять/принимать SMS
- подключаться к интернету по GPRS
Полный список возможностей смотрите в описании модуля:
- 3G модем в Wiren Board 5 и Wiren Board 6: SIM5300E;
- 2G модем в Wiren Board 4, 5 и 6: SIM800 или M660A.
Общее для всех модемов
Модемы подключены к процессору по:
- uart - все;
- usb + uart - 3G/4G/NB-IOT.
Подробнее о подключении модемов и низкоуровневом взаимодействии с ними можно почитать в разделе #Низкоуровневая работа с модулем через AT-команды.
Управление питанием и переключением активных sim-карт (если их две) производится с помощью gpio. Включение/отключение модема рекомендуется производить с помощью утилиты #wb-gsm.
Получение информации о модеме
В контроллерах, приобретённых после 2018 года, некоторая информация о модеме заносится в память контроллера. Получить её можно с помощью чтения файлов в директории /proc/device-tree/wirenboard/gsm/
Например, чтобы узнать модель модема, нужно запустить команду
cat /proc/device-tree/wirenboard/gsm/model
Включение и начало работы
- Вставить sim-карту.
- Подключить антенну.
- Перезапустить модем, выполнив команды
wb-gsm off; wb-gsm on
После каждой смены sim-карты необходимо перезапускать модем (см. п.3)!
Утилита wb-gsm
Для упрощения работы с модемами была написана утилита wb-gsm (исходный код доступен на нашем github). Утилита позволяет:
- Управлять питанием модемов (команды on, off, restart_if_broken);
- Настраивать baudrate связи по uart (команды init_baud, set_speed);
- Забирать imei (команда imei).
Все возможные команды wb-gsm можно посмотреть здесь.
Пример использования утилиты wb-gsm для получения imei модема:
DEBUG=true wb-gsm imei
DEBUG=true перед командой выводит дополнительную отладочную информацию.
Утилита wb-gsm входит в состав пакета wb-utils и присутствует в стандартном образе ПО контроллера.
Низкоуровневая работа по uart
Любое взаимодействие с модемом так или иначе сводится к отправке AT-команд через последовательный порт модема. Все модемы подключаются к порту /dev/ttyGSM. 3G модемы, помимо этого, подключаются к портам /dev/ttyACMX (порты создаются usb-драйвером cdc_acm).
Подключение в linux
- uart: Порт /dev/ttyGSM является ссылкой на /dev/ttymxcX (uart процессора) и делается с помощью правил udev. Конечный порт может быть разным для разных версий контроллера (подробнее можно посмотреть на нашем github).
- usb: Порты /dev/ttyACMX (в случае 3G-модема) появляются автоматически после подачи питания на модем. Обычно, порты 3G-модема - это /dev/ttyACM0-6, однако точно определить, к каким портам модем подключен по USB можно, выполнив команды:
wb-gsm off; wb-gsm on; dmesg | tail
.
Примерный вывод команды:
[ 6102.978383] usb 2-1.2: New USB device found, idVendor=1e0e, idProduct=0020
[ 6102.985653] usb 2-1.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[ 6102.993108] usb 2-1.2: Product: SIMCOM_PRODUCT
[ 6102.997728] usb 2-1.2: Manufacturer: SIMCOM_VENDOR
[ 6103.002644] usb 2-1.2: SerialNumber: 004999010640000
[ 6103.082093] cdc_acm 2-1.2:1.0: ttyACM0: USB ACM device
[ 6103.098228] cdc_acm 2-1.2:1.2: ttyACM1: USB ACM device
[ 6103.116769] cdc_acm 2-1.2:1.4: ttyACM2: USB ACM device
[ 6103.132688] cdc_acm 2-1.2:1.6: ttyACM3: USB ACM device
[ 6103.145157] cdc_acm 2-1.2:1.8: ttyACM4: USB ACM device
[ 6103.163705] cdc_acm 2-1.2:1.10: ttyACM5: USB ACM device
[ 6103.182338] cdc_acm 2-1.2:1.12: ttyACM6: USB ACM device
Соответственно, в данном случае 3G модем подключен к портам /dev/ttyACM0 - /dev/ttyACM6.
Отправка AT-команд
Для всех модемов рабочими настройками связи являются: 115200-8-N-1, no hardware flow control (аппаратный контроль потока должен быть обязательно выключен). Некоторые модели модемов (например, sim5300e, sim7000e) могут сами определять baudrate, установленный в данный момент. Для этого нужно послать в последовательный порт несколько символов (например, "AAAAAAAAAAT").
Подробнее про взаимодействие с последовательным портом в linux можно прочитать на соответствующей странице wiki. Для работы в интерактивном режиме рекомендуем использовать утилиту minicom:
- запускаем minicom с ключём, создающим профиль работы с портом (скорость передачи данных, чётность, и т.д.):
# minicom -s /dev/ttyGSM
- Зайти в настройки minicom (нажать Ctrl+A, затем O), выбрать пункт Serial port setup, там установить нужный порт /dev/ttyGSM (в нашем случае), скорость и чётность - 115200-8-N-1, Hardware flow control - No, Software flow control - No
- Сохранить настройки: Save setup as _dev_ttyGSM
- Далее запускать как minicom /dev/ttyGSM (все параметры будут сразу браться из профиля с названием /dev/ttyGSM, который мы ранее создали)
- Первой вашей командой должна стать AAAAAAAAAT - с её помощью модуль распознает скорость, с которой мы к нему обращаемся.
- Второй командой выполните просто AT. Вам должен прийти ответ OK.
Работа с sms и ussd
Работать с sms и ussd проще всего при помощи программы Gammu (это форк утилиты gnokii, которую перестали развивать).
Краткая инструкция по работе gammu; полную документацию смотрите на сайте проекта gammu:
Настройка
Все контроллеры WB6, начиная с 2018 года, поставляются с уже настроенной утилитой gammu. Если gammu не настроена, то можно выбрать один из 2-х способов настройки:
- Обновить пакет wb-configs. Для этого, нужно выполнить команду
apt update; apt install wb-configs
- Настроить gammu вручную.
- Запустить команду
gammu-config
- В параметре Port укажите /dev/ttyXXX - файл модема, соответствующий вашей модели контроллера.
- В параметре Connection укажите at115200
- Запустить команду
Примеры команд gammu
$ gammu networkinfo # посмотреть сеть и базовую станцию, к которой вы подключены
$ gammu geteachsms # вывести все SMS
$ gammu getussd '#100#' # запросить баланс на МТС в транслите
$ gammu sendsms TEXT +79154816102 -unicode -text 'Привет' # отправить на номер сообщение с текстом
SMS и USSD на русском
SMS и USSD на русском пока работают в gammu не всегда хорошо, поэтому могут пригодиться команды для переключения языка USSD и перекодирования входящих и исходящих SMS в транслит:
Оператор | USSD | SMS | ||
---|---|---|---|---|
транслит | русский | транслит | русский | |
МТС | *100*6*2# | *100*6*1# | неизвестно | неизвестно |
Мегафон | *105*0# | *105*9# | неизвестно | неизвестно |
Билайн | *111*6*2# | *111*6*1# | неизвестно | неизвестно |
Теле2 | *120# | *120*1# | неизвестно | неизвестно |
Выход в интернет
Перед выходом в интернет необходимо, чтобы модем был включен. Для этого вручную или в файле настройке сетевых интерфейсов (см. далее) выполните команду
wb-gsm restart_if_broken
Быстрая настройка автоматического выхода в интернет для МТС/Билайн/Мегафон
В стандартное ПО Wiren Board входят настройки подключения для операторов МТС, Мегафон и Билайн по протоколу ppp. Если вы пользуетесь одним из них, для запуска подключения выполните команду
pon mts # можно заменить mts на megafon или beeline
Чтобы отключить подключение, выполните
poff mts # можно заменить mts на megafon или beeline
Чтобы подключение запускалось автоматически, откройте файл /etc/network/interfaces и раскомментируйте/отредактируйте следующие строки:
auto ppp0
iface ppp0 inet ppp
provider mts # можно заменить mts на megafon или beeline
Но если вы хотите, чтобы подключение само восстанавливалось при обрыве, смотрите полную инструкцию ниже.
Инструкция настройки постоянного GPRS-подключения
- Подсоедините антенну к разъему GSM
- СИМ-карту в слот micro SIM 1
- Включите модем командой wb-gsm restart_if_broken
- Если ваш контроллер укомплектован 3G-модемом, в файле /etc/ppp/peers/ваш_провайдер_сотовой_связи (в примере — МТС) замените устройство
/dev/ttyGSM
на/dev/ttyACM0
- В файле
/etc/networks/interfaces
закомментируйте раздел, связанный сppp0
и добавьте следующие строки:
auto ppp0 iface ppp0 inet ppp provider mts #рестартуем модем, если он завис pre-up wb-gsm restart_if_broken #Затем ждем, пока он загрузится и найдет сеть. pre-up sleep 10
- Выполните команду
ifup ppp0
— через 15 секунд интерфейс ppp0 будет доступен. - После перезагрузки интерфейс будет автоматически включаться и восстанавливать соединение после обрыва сотовой связи.
Полная инструкция
Выход в интернет через GPRS происходит по протоколу PPP с использованием сервиса pppd. Для его работы нужно создать конфигурационный файл, соответствующий настройкам вашего оператора. Конфигурационные файлы для операторов "большой тройки" уже есть в стандартном образе. Файлы хранятся в директориях /etc/ppp/peers и /etc/chatscripts. Для других операторов или специальных APN создайте свои конфигурационные файлы на основе стандартных. Для этого при помощи утилиты pppconfig (устанавливается командой apt-get install pppconfig) создайте конфигурационный файл подключения с параметрами для вашего оператора (например, МТС). Также можете ориентироваться на инструкцию. Обратите внимание на настройки 115200 nocrtsct, которые должны присутствовать в конфигурационных файлах.
Если подключение к интернету осуществляется в сети 3G, то в конфигурационном файле для вашего оператора следует заменить UART-порт (/dev/ttyGSM (или /dev/ttyAPP0 в старых моделях контроллеров)) на CDC-ACM-порт (/dev/ttyACM0). Это необходимо, чтобы скорость обмена данными не ограничивалась пропускной способностью UART-порта модема:
После создания конфигурационного файла запустите подключение, выполнив
pon название_подключения
или отредактировав файл /etc/network/interfaces, как описано выше.
Чтобы подключение само перезапускалось при обрыве, и делало это неограниченное число раз, добавьте в настройки подключения (файл настроек выбранного оператора в директории /etc/ppp/peers) строки:
persist
maxfail 0
если их там нет. В последних версиях контроллеров эти параметры сконфигурированы по умолчанию.
Наиболее полные возможности по контролю за установлением подключения к интернету дает использование настройки интерфейса ppp0 в файле /etc/network/interfaces. Самой востребованной опцией является возможность выполнения команд перед установлением и после включения/отключения интерфейса ppp0.
В файле /etc/network/interfaces для настройки ppp можно использовать стандартные iface-опции pre-up, up, post-up, down, pre-down, post-down. Они задают команды, которые будут выполняться на различных фазах инициализации/деинициализации интерфейса. Подробно особенности их функционирования описаны в man interfaces в разделе IFACE OPTIONS.
Мы же приведем здесь в качестве примера параметры, которые мы рекомендуем использовать при настройке ppp-соединения с мобильными интернет-провайдерами.
auto ppp0
iface ppp0 inet ppp
provider mts
#рестартуем модем, если он завис
pre-up wb-gsm restart_if_broken
#Затем ждем, пока он загрузится и найдет сеть.
pre-up sleep 10
Для ppp-интерфейсов существуют директории, исполняемые файлы из которых также запускаются на разных фазах установления соединения. Но, если для, например, ethernet-интерфейсов эти скрипты должны находиться в директориях /etc/network/if-down.d, if-post-down.d, if-pre-up.d, if-up.d, то соответствующие директории для ppp-интерфейсов находятся в /etc/ppp/ip-down.d, ip-up.d и т.п (подробнее об их назначении и функционировании можно узнать в документе PPP HOWTO).
Настройки DNS и маршрутизации
Важно! По умолчанию интерфейс ppp0 при инициализации не добавляет нового маршрута по умолчанию через ppp, в случае, если такой маршрут существует и настроен, скажем, через eth0. Если это требуется, то изменение таблицы маршрутизации можно выполнять через скрипты в директориях ip-down.d, ip-up.d. В простейшем случае, можно назначать шлюзам по умолчанию разные метрики, чтобы в случае падения одного начинал бы использоваться второй. Однако ситуация, когда интерфейс функционирует нормально, но трафик не проходит на уровне провайдера, делает такой механизм неработоспособным. Смотрите следующий раздел о том, как использовать ppp-соединение в качестве резервного.
Адреса DNS-серверов заменяются на те, которые были получены от провайдера мобильной связи. При использовании DHCP на ethernet-интерфейсах и интерфейсе ppp0 файл /etc/resolv.conf меняется при установлении соединения через каждый из этих интерфейсов в соответствии с адресами DNS-серверов, полученными от провайдера.
В качестве дополнительной меры повышения надежности при наличии двух соединений можно предложить использование DNS-серверов, не зависящих от провайдера, например GoogleDNS (8.8.8.8, 8.8.4.4) и OpenDNS (208.67.222.222, 208.67.220.220). Очень часто эти сервера используются для определения работоспособности сетевого канала по определенному интерфейсу (ping -c5 -I eth0 8.8.8.8 или ping -c5 -I ppp0 8.8.4.4).
Обратите внимание, что при деинициализации ppp0 интерфейса все созданные маршруты, связанные с ним, будут автоматически удалены.
Использование GPRS в качестве резервного канала
Самый простой способ, обеспечить отказоустойчивость, это задать два маршрута по умолчанию с разными метриками, например: для интерфейса eth0 указать метрику 10:
auto eth0 iface eth0 inet dhcp pre-up wb-set-mac hostname WirenBoard metric 10
а для интерфейса — метрику 100:
auto ppp0 iface ppp0 inet ppp ## select provider: megafon, mts or beeline below provider mts metric 100 pre-up wb-gsm restart_if_broken pre-up sleep 10
В этом случае, если подключение через eth0 пропадет (обрыв кабеля, отключение коммутатора и т.п.), то маршрутом по умолчанию становится маршрут через интерфейс ppp0.
Для более сложных случаев, когда физическое соединение на интерфейсе eth0 не пропадает, рекомендуется применять скрипты, которые на основе доступности какого-либо сетевого уздла в интернете через один из интерфейсов переключают маршрут по умолчанию. В интернете предлагается множество решений решений такого рода задачи, можно выбрать одно из них.
Если контроллер обычно подключён к Интернету через Ethernet или Wi-Fi, а GPRS должен использоваться только при неполадках основного канала, такой режим работы называется failover. Обычно он работает так:
- Организуется работа через основной канал.
- Постоянно проверяется наличие доступа в Интернет через основной канал.
- В случае неполадок запускается запасное соединение, меняются настройки default gateway.
- Основное соединение постоянно проверяется, и если доступ в Интернет через него восстанавливается, система возвращается к работе через него, изменяя default gateway.
В качестве примера укажем две инструкции по организации такого режима работы:
- http://lstein.github.io/Net-ISP-Balance/
- https://serverfault.com/questions/360131/ubuntu-failover-from-ethernet-to-adsl-modem-to-usb-3g-dongle?rq=1
RTC
Мультиплексирование
Модем поддерживает режим мультиплексирования - создание виртуальных портов, через которые можно одновременно работать с модемом. Например, через один порт можно открыть сессию PPP для GPRS, а через другой получать и отправлять SMS, проверять баланс и т.д. Подробнее смотрите CMUX. Этот режим не поддерживается для 2G-модемов.
GPRS на модемах SIM7000E 2G/NB-IoT
Модем SIM7000E 2G/NB-IoT по умолчанию настроен на автоматический выбор GSM- и LTE-сетей. Однако в сети или с SIM-картой без поддержки NB-IoT модем не регистрируется в сети GSM (GPRS). Для того, чтобы модем смог зарегистрироватся в сети GSM, необходимо принудительно перевести его в режим GSM only.
В терминальном режиме работы с модемом, например, в программе minicom (смотрите ниже раздел #Низкоуровневая работа с модулем через AT-команды), необходимо ввести команду выбора режима:
AT+CNMP=13
Возможные варианты значений (команда AT+CNMP=?
):
2-Automatic,13-GSM Only,38-LTE Only,51-GSM And LTE Only
Режим запоминается и активен и после отключения питания, установить режим нужно один раз.
Чтобы вернуться в режим IoT, выполните команду:
AT+CNMP=51