Difference between revisions of "GSM/GPRS"

From Wiren Board
Jump to navigation Jump to search
m
Line 78: Line 78:
 
<!--T:18-->
 
<!--T:18-->
 
#Создайте файл конфигурации, запустив ''gammu-config''
 
#Создайте файл конфигурации, запустив ''gammu-config''
##В параметре ''Port'' укажите ''/dev/ttyGSM''
+
##В параметре ''Port'' укажите ''/dev/ttyXXX'' - файл модема, соответствующий вашей модели контроллера.
 
##В параметре ''Connection'' укажите ''at115200''
 
##В параметре ''Connection'' укажите ''at115200''
 
#Примеры команд:
 
#Примеры команд:
Line 105: Line 105:
 
|Теле2||*120#||*120*1#||неизвестно||неизвестно
 
|Теле2||*120#||*120*1#||неизвестно||неизвестно
 
|}
 
|}
 
  
 
===Выход в интернет=== <!--T:21-->
 
===Выход в интернет=== <!--T:21-->

Revision as of 19:55, 26 March 2020

Other languages:
English • ‎русский

В Wiren Board установлен GSM/GPRS-модуль, с помощью которого 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;
  • Wiren Board Smart Home 3.5, Wiren Board 4: SIM900R.


Начало работы

Подключите антенну и вставьте SIM-карту перед запуском контроллера. Если вы включили контроллер без SIM-карты, после её установки перезапустите модем с помощью утилиты wb-gsm (смотрите ниже).

Модем в Linux

Внутри контроллера модем подключён к процессору одним из двух способов:

  • по порту UART (устройство /dev/ttyGSM (ранее: /dev/ttyAPP0)) - все модемы, включая 3G;
  • по порту USB (устройства /dev/ttyACM0-/dev/ttyACM6) - только 3G.

Работать с модемом на низком уровне можно, посылая команды на порт /dev/ttyGSM или /dev/ttyACM0 соответственно. Для 3G-связи порт UART не подходит в силу ограничения пропускной способности UАRT-канала, следует использовать ACM-порт /dev/ttyACM0.

Также к процессору подключены управляющие пины модема PWRKEY и RESET, с помощью которых можно выключить или перезагрузить модем. Обычно работать с ними напрямую не требуется - перезагрузка производится утилитой wb-gsm (смотрите ниже), но также реализован прямой доступ к этим контактам через GPIO (подробнее читайте GPIO, ищите в таблице соответствующие названия).


Включение модуля

По умолчанию, модем автоматически включается при загрузке контроллера. Потом его можно выключать и перезагружать утилитой wb-gsm (утилита включена в стандартный образ в пакет wb-utils).

$ wb-gsm on #  включение устройства
$ wb-gsm off #  выключение устройства
$ wb-gsm reset #  перезагрузка включенного устройства
$ wb-gsm restart_if_broken #  включение или перезагрузка, если модем не отвечает


Модемы 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 


Отправка и получение SMS и USSD

gammu-config

Работать с SMS проще всего при помощи программы Gammu (это форк утилиты gnokii, которую перестали развивать).

(ниже дана краткая инструкция, полную документацию смотрите на сайте проекта)

  1. Создайте файл конфигурации, запустив gammu-config
    1. В параметре Port укажите /dev/ttyXXX - файл модема, соответствующий вашей модели контроллера.
    2. В параметре Connection укажите at115200
  2. Примеры команд:
$ 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

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

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.


Пошаговая 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 с ppp0 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:

Файл:GSM-ACM.png


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:

  1. Организуется работа через основной канал.
  2. Постоянно проверяется наличие доступа в Интернет через основной канал.
  3. В случае неполадок запускается запасное соединение, меняются настройки default gateway.
  4. 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:

  1. http://lstein.github.io/Net-ISP-Balance/
  2. https://serverfault.com/questions/360131/ubuntu-failover-from-ethernet-to-adsl-modem-to-usb-3g-dongle?rq=1


Низкоуровневая работа с модулем через AT-команды

Ознакомьтесь с инструкцией - Работа с последовательным портом из Linux. Обратите внимание на настройки: 115200, 8N2, no hardware flow control.

Для интерактивного режима:

  • 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 (нажать Ctrl+A, затем O), выбрать пункт Serial port setup, там установить порт /dev/ttyGSM, скорость и чётность - 115200, 8N1, 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 (смотрите SIM900R)
  • Второй командой выполните просто AT. Вам должен прийти ответ OK


Примеры команд

(некоторые команды могут различаться в разных модулях, смотрите подробнее в документации на модуль)

  • Синхронизовать скорость порта (не совсем команда)
AAAAAAAAAAAAAT
  • Список всех сетей
AT+COPS=?
AT+CSQ
  • Звонок на номер +79154816102
ATD+79154816102;
  • Установка baud rate порта в фиксированное значение 115200
AT+IPR=115200
  • Запрос времени со встроенных в модуль часов реального времени (RTC)
AT+CCLK?
AT+CCLK="14/03/19,01:20:29+00"
  • Получить IMEI-код модуля (xxxxxx - уникальный номер)
AT+GSN
86820400xxxxxxY

OK


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.