Версия 12:23, 16 декабря 2020

В контроллеры Wiren Board могут быть установлены 2G/3G/4G/NB-IOT модемы — зависит от комплектации. С помощью модемов можно:

отправлять и принимать SMS,
подключаться к интернету.

Общее для всех модемов

Модемы подключаются к процессору по uart и usb, исключение — модемы 2G. Подробнее о подключении модемов и низкоуровневом взаимодействии с ними можно почитать в разделе «Низкоуровневая работа по uart».

Управление питанием и переключением активных sim-карт (если их две) производится с помощью gpio. Включение и отключение модема рекомендуется производить с помощью утилиты wb-gsm.

Получение информации о модеме

В контроллерах, начиная с 2019 года, некоторая информация о модеме заносится в память. Получить её можно с помощью чтения файлов в директории /proc/device-tree/wirenboard/gsm/.

В контроллерах версии 6.7 модем устанавливается модулем расширения.

После физического подключения модема его нужно добавить в конфигурацию контроллера:

В веб-интерфейсе перейдите в раздел Settings → Configs → Hardware Modules Configuration, выберите Modem slot.
В раскрывающемся списке Module type выберите тип установленного модуля.
Нажмите кнопку Save. Контроллер включит нужные для работы модема порты.

Для удаления модуля выберите тип None.

После конфигурирования включите модем командой wb-gsm on и настройте подключение к оператору связи.

Например, чтобы узнать модель модема, нужно выполнить команду

cat /proc/device-tree/wirenboard/gsm/model

Подробнее о файлах внутри директории можно узнать из таблицы:

Файл	Описание
/proc/device-tree/wirenboard/gsm/model	модель модема
/proc/device-tree/wirenboard/gsm/type	поддерживаемые сети
/proc/device-tree/wirenboard/gsm/status	статус модема в системе

Включение и начало работы

Wbincludes:Configuration GSM Modem First Start

Утилита wb-gsm

Для упрощения работы с модемами была написана утилита wb-gsm (исходный код доступен в нашем репозитории на Github). Утилита позволяет:

управлять питанием модемов, команды on, off, restart_if_broken;
настраивать baudrate связи по uart, команды init_baud, set_speed;
получать imei, команда imei.

Все команды wb-gsm можно посмотреть в репозитории на Github.

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 есть в стандартном образе ПО контроллера.

Переключение активной sim-карты

По умолчанию активна Sim1 — в каждый момент времени только одна sim-карта может быть активной.

Переключить модем на другую sim-карту можно с помощью gpio процессора. Узнать его номер можно двумя способами:

выполнить команду
```
echo $WB_GPIO_GSM_SIMSELECT
```
найти SIM Slot Select gpio в таблице gpio контроллера.

По умолчанию, этот gpio уже экспортирован в sysfs, поэтому, для переключения активной sim-карты с 1 на 2, нужно выполнить команду (в примере, номер gpio для переключения sim-карт - 88):

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio88/value

Соответственно, для переключения обратно на sim1, нужно записать 0.

Подробнее о работе с gpio можно узнать из статьи «Работа_с_GPIO».

Для того, чтобы новая sim-карта стала активной, нужно выполнить следующие AT-команды (см. раздел о работе с AT-командами):

AT+CFUN=0
AT+CFUN=1

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 создается 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 в статье «Работа с последовательным портом из Linux».

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

Настройки Minicom

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).

Полную документацию смотрите на сайте проекта, ниже дана краткая инструкция.

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 команды
```
apt update && apt install wb-configs
```

Настройка gammu вручную (gammu-config)

Настроить gammu вручную:

Выполнить команду
```
gammu-config
```
В параметре Port укажите /dev/ttyXXX — файл модема, соответствующий вашей модели контроллера.
В параметре Connection укажите at115200

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 в gammu пока работают не всегда хорошо, поэтому могут пригодиться команды для переключения языка USSD и перекодирования входящих и исходящих SMS в транслит:

Оператор	USSD		SMS
Оператор	транслит	русский	транслит	русский
МТС	1006*2#	1006*1#	неизвестно	неизвестно
Мегафон	1050#	1059#	неизвестно	неизвестно
Билайн	1116*2#	1116*1#	неизвестно	неизвестно
Теле2	*120#	1201#	неизвестно	неизвестно

SMS-уведомления

Отправка sms-уведомлений об изменении состояния какого-либо устройства реализована в ПО Wiren Board с помощью сервиса уведомлений. Также можно отправлять SMS из движка правил wb-rules, вызывая соответствующую функцию. Подробнее в статье « Модуль уведомлений».

Интернет через ppp

Перед выходом в интернет необходимо, чтобы модем был включен. Для этого вручную или в файле настройки 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

Если на контроллере установлен 3G-модем, то для увеличения пропускной способности соединения, демону pppd нужно указать другой порт: в файле /etc/ppp/peers/ваш_провайдер_сотовой_связи (в примере — МТС) замените устройство /dev/ttyGSM на /dev/ttyACM0

Файл /etc/ppp/peers/<ваш_провайдер_связи>

Файл /etc/network/interfaces, автоматически запускающий подключение к МТС

Чтобы подключение запускалось автоматически и перезапускалось при обрыве, откройте файл /etc/network/interfaces и раскомментируйте или отредактируйте следующие строки:

auto ppp0
iface ppp0 inet ppp
  provider mts # можно заменить mts на megafon или beeline
  #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 10-15 секунд интерфейс ppp0 будет доступен. После перезагрузки интерфейс будет автоматически включаться и восстанавливать соединение после обрыва сотовой связи

Для ppp-интерфейсов существуют директории, исполняемые файлы из которых также запускаются на разных фазах установления соединения. Но, если, например, для 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).

Маршрутизация и настройка резервного подключения через ppp

Важно! По умолчанию интерфейс ppp0 при инициализации не добавляет нового маршрута по умолчанию через ppp, в случае, если такой маршрут существует и настроен, например, через eth0. Если это требуется, то изменение таблицы маршрутизации можно выполнять через скрипты в директориях ip-down.d, ip-up.d.

Подробнее в статье Сетевые настройки контроллера.

Для более сложных случаев, когда физическое соединение на интерфейсе eth0 не пропадает, рекомендуется применять скрипты, которые на основе доступности какого-либо сетевого узла 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:

Мультиплексирование

Модем поддерживает режим мультиплексирования — создания 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.

Документация на модемы

Модель	Режимы сети	краткое описание	hardware design	AT-команды
SIM800	2G	pdf	pdf	pdf
SIM5300E	2G/3G	pdf	pdf	pdf
SIM7000E	2G/NB-IOT	pdf	pdf	pdf
7600E	2G/3G/4G	WBC-4G

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 зарегистрироваться в сети GSM, необходимо принудительно перевести его в режим GSM only.

В терминальном режиме работы с модемом, например, в программе minicom (смотрите раздел Отправка AT-команд), введите 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.

Установить режим нужно один раз — он запоминается и активен даже после отключения питания.

Чтобы вернуться в режим IoT, выполните команду:

AT+CNMP=51

Навигация

Modem-stretch: различия между версиями