Modem-stretch
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
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 о работе с модемом по uart.
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. 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
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 |
Интернет через ppp
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
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
Чтобы подключение запускалось автоматически и перезапускалось при обрыве, 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
#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 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).
Маршрутизация и резервирование основного канала подключения
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 о такой настройке можно прочитать в соответствующей статье.
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
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