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

1. Вставить sim-карту.
2. Подключить антенну.
3. 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

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).

Краткая инструкция по работе gammu; полную документацию смотрите на сайте проекта gammu:

Настройка

Настройка gammu вручную (gammu-config)

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.

1. Запустить команду

   gammu-config
   

2. В параметре Port укажите /dev/ttyXXX - файл модема, соответствующий вашей модели контроллера.
3. 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

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/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:

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

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