本文介紹4G 模塊在EPCM3568B-LI 5G智能邊緣計算網(wǎng)關(guān)設(shè)備上的使用。

?引言

EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI 是ZLG致遠電子打造的一款性能強勁的工業(yè)EMC邊緣計算網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，該款產(chǎn)品采用硬件兼容性設(shè)計，將通信模塊接口統(tǒng)一化設(shè)計，通過接口預(yù)留M.2座子可接入5G/RedCap模組，也可通過轉(zhuǎn)接板兼容MiniPCIE接口的4G模塊。EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI的4G/5G/RedCap全兼容設(shè)計使得其輕松應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)碎片化場景下需要廣覆蓋、高性能、低功耗等多種通信需求。
?4G模塊的使用

系統(tǒng)默認已適配移遠EC20模塊，接下來介紹該模塊的使用步驟。1. 前期準備

• EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI整機一臺；
• MiniPCIe-to-M.2轉(zhuǎn)接板一個，如圖1（左）所示；
• EC20CE模塊一個，如圖1（右）所示。

圖1 MiniPCIe-to-M.2轉(zhuǎn)接板（左）、EC20CE MiniPCIE 4G模塊配件（右）

2. 4G模塊的安裝

將EPCM3568B-LI/EPCM3568C-LI設(shè)備外殼拆開后，把MiniPCIE EC20 4G模塊插在M.2 B KEY接口轉(zhuǎn)MiniPCIE接口座子上并接到主板的M.2 B KEY座子上，接上4G天線，并插入（U）SIM卡。如圖2所示：

圖2

3. 模塊識別

EPCM3568B-LI設(shè)備出廠固件驅(qū)動配置為自動加載模式。EPCM3568B-LI設(shè)備上電后，檢查4G模塊是否識別。3.1 在/dev目錄下有以下設(shè)備節(jié)點生成

圖33.2 使用ifconfig指令查看，有usb0節(jié)點生成，說明已經(jīng)4G模塊已識別并且成功加載驅(qū)動。

圖4

4. 撥號上網(wǎng)

4.1 QMI撥號注：默認使用QMI撥號方式使用quectel-CM工具撥號，并獲取IP，測試移動4G卡上網(wǎng)：電信卡：ctnet 移動卡：cmnet 聯(lián)通卡：3gnet

root@epc356x-devel:/home/zlg# quectel-CM -s &[1]1099root@epc356x-devel:/home/zlg# [06-05_1655:164] Quectel_QConnectManager_Linux_V1.6.0.16[06-05_1655:166] Find /sys/bus/usb/devices/5-1idVendor=0x2c7cidProduct=0x125, bus=0x005, dev=0x002[06-05_1655:173] Auto find qmichannel = /dev/qcqmi0[06-05_1655:178] Auto find usbnet_adapter = usb0[06-05_1655:183] netcard driver = GobiNet, driver version =5.10.110[06-05_1655:190] ioctl(0x89f3, qmap_settings) failed: Operationnotsupported, rc=-1[06-05_1655:197] Modem worksinQMI mode[06-05_1655:246] Get clientWDS =7[06-05_1655:278] Get clientDMS =8[06-05_1655:310] Get clientNAS =9[06-05_1655:342] Get clientUIM =10[06-05_1655:374] Get clientWDA =11[06-05_1655:406] requestBaseBandVersion EC20CEHCLGR06A05M1G[06-05_1655:534] requestGetSIMStatus SIMStatus: SIM_READY[06-05_1655:535] requestSetProfile[1]///0[06-05_1655:598] requestGetProfile[1]///0[06-05_1655:630] requestRegistrationState2 MCC:460, MNC:0, PS: Attached, DataCap: LTE[06-05_1655:662] requestQueryDataCall IPv4ConnectionStatus: DISCONNECTED[06-05_1655:664] ifconfig usb00.0.0.0[06-05_1655:683] ifconfig usb0 down[06-05_1656:366] requestSetupDataCall WdsConnectionIPv4Handle:0xe179e250[06-05_1656:527] ifconfig usb0 up[06-05_1656:545] busybox udhcpc -f -n -q -t5-i usb0udhcpc: started, v1.30.1udhcpc: sending discoverudhcpc: sendingselectfor10.42.9.32udhcpc: lease of10.42.9.32obtained, lease time7200

查看是否獲取到IP：

root@epc356x-devel:/home/zlg# ifconfig usb0usb0: flags=4291 mtu1500 inet10.42.9.32 netmask255.255.255.192 broadcast10.42.9.63 inet6fe80:5cffa979 prefixlen64 scopeid0x20 etherf6:1b:5c:0679 txqueuelen1000 (Ethernet) RXpackets2 bytes612(612.0B) RXerrors0 dropped0 overruns0 frame0 TXpackets22 bytes3031(2.9KiB) TXerrors0 dropped0overruns0 carrier0 collisions0

測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

root@epc356x-devel:/home/zlg# ping www.baidu.comPINGwww.baidu.com (183.240.99.169)56(84) bytes of data.64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=1ttl=52time=90.3ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=2ttl=52time=69.4ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=3ttl=52time=57.9ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=4ttl=52time=60.8ms64bytes from183.240.99.169(183.240.99.169): icmp_seq=5ttl=52time=64.2ms

4.2 ECM撥號切換為ECM模式：

echo-e"AT+QCFG="usbnet",1\r\n">/dev/ttyUSB2

重啟后查看是否切換成功：

cat/dev/ttyUSB2&echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2

返回如下則成功切換為ECM模式：

root@epc356x-devel:/home/zlg# cat/dev/ttyUSB2&root@epc356x-devel:/home/zlg# echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2+QCFG:"usbnet",1OK

配置PDP：

//運營商為電信echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","CTNET"\r\n">/dev/ttyUSB2//運營商為聯(lián)通echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET"\r\n">/dev/ttyUSB2//運營商為移動echo-e"AT+CGDCONT=1,"IP","CMNET"\r\n">/dev/ttyUSB2

撥號：

echo-e"AT+QNETDEVCTL=1,1,1\r\n">/dev/ttyUSB2

獲取IP地址：

udhcpc -iusb0

測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

pingwww.baidu.com

?Q&AQ1 撥號失敗/獲取不到IP可按如下步驟進行排查：1. 模塊未配置為QMI模式：檢查模塊的撥號模式是否正確配置，使用如下命令查看撥號模式。

cat/dev/ttyUSB2&echo-e"AT+QCFG="usbnet"\r\n">/dev/ttyUSB2

若返回+QCFG: "usbnet",1 則為ECM撥號模式，如果使用QIM撥號則需執(zhí)行如下命令切換回QMI撥號模式：

echo-e"AT+QCFG="usbnet",0\r\n">/dev/ttyUSB2

2. 驅(qū)動未加載或存在其他沖突在確認好模塊插好，天線接上，sim卡狀態(tài)（可正常上網(wǎng)）的情況下，排查驅(qū)動加載情況。使用dmesg命令查看是否有以下內(nèi)核打印：在QMI模式下驅(qū)動默認自動加載GobiNet驅(qū)動, 如需切換為QMI_WWAN驅(qū)動，可移除/usr/lib/modules/5.10.110/kernel/drivers/net/usb/GobiNet.ko后重新上電啟動?？筛鶕?jù)應(yīng)用場景選擇所需的驅(qū)動。

[17.794334] usb5-1:newhigh-speed USB device number 2using xhci-hcd[17.930536] usb5-1: New USB device found, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice=3.18[17.930575] usb5-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0[17.930588] usb5-1: Product: Android [17.930601] usb5-1: Manufacturer: Android [18.081294] option5-1:1.0: GSMmodem(1-port)converter detected[18.082787] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB0[18.085663] option5-1:1.1: GSMmodem(1-port)converter detected[18.087365] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB1[18.090730] option5-1:1.2: GSMmodem(1-port)converter detected[18.092486] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB2[18.094562] option5-1:1.3: GSMmodem(1-port)converter detected[18.096265] usb5-1: GSMmodem(1-port)converter now attached to ttyUSB3[18.098028] find theinterfaceforQUECTEL_VENDOR[18.239528] GobiNet: Quectel_Linux&Android_GobiNet_Driver_V1.6[18.271607] GobiNet::GobiNetDriverBind in88, out5[18.273915] GobiNet5-1:1.4usb0: register'GobiNet'at usb-xhci-hcd.0.auto-1, GobiNet Ethernet Device,02:2616:80:93[18.276874] creating qcqmi0

查看是否生成設(shè)備節(jié)點：

ls-l /dev/ | grep qcqmi0

查看是否生成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點usb0/wwan0

ifconfig -a

3. 通過查看4G模塊信息，排查問題列出當前可用的4G模塊

root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-L /org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0[Quectel]EC20F

獲得4G模塊的詳細信息：

root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-m0 -------------------------------- General | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0 | device id: cb8803df26fff3ec0b293197bea9c1a099be1e8d -------------------------------- Hardware| manufacturer: Quectel | model: EC20F | firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G | supported: gsm-umts, lte | current: gsm-umts, lte | equipment id:869446074787727 -------------------------------- System | device:/sys/devices/platform/usbhost/fd000000.dwc3/xhci-hcd.0.auto/usb5/5-1 | drivers: option1, GobiNet | plugin: quectel | primaryport: ttyUSB2 | ports: ttyUSB0 (qcdm), ttyUSB1 (gps), ttyUSB2 (at), ttyUSB3 (at), | usb0 (net) -------------------------------- Numbers | own: xxx -------------------------------- Status | unlock retries: sim-pin (3), sim-puk (10), sim-pin2 (3), sim-puk2 (10) | state: registered | power state:on | access tech: lte | signal quality:80%(recent) -------------------------------- Modes | supported: allowed:2g,3g,4g; preferred:none | current: allowed:2g,3g,4g; preferred:none -------------------------------- IP | supported: ipv4, ipv6, ipv4v6 -------------------------------- 3GPP | imei:869446074787727 | operator id:46000 | operator name: CHINA MOBILE | registration: home -------------------------------- 3GPP EPS|ue modeofoperation: csps-2 -------------------------------- SIM | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/SIM/0

• firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G 4G模塊的固件版本，由4G模塊廠家維護
• signal quality: 80% (recent) 4G信號質(zhì)量，百分比值越大，信號越好。如果為0%，請檢查天線連接、SIM卡狀態(tài)（是否欠費、或者卡座接觸不良、松動）等情況。
• state: registeredSIM卡注冊正常
• operator name: CHINA MOBILE 當前注冊的運營商CHINA MOBILE為中國移動

4. 網(wǎng)絡(luò)配置異常情況一般使用quectel-CM撥號時會自動獲取IP，但如果獲取不到IP，可嘗試手動獲取IP地址。

udhcpc -iusb0 或者dhclient usb0

嘗試ping一個外部服務(wù)器測試網(wǎng)絡(luò)連通性：

ping8.8.8.8

嘗試ping 測試域名解析：

pingwww.baidu.com

若ping 8.8.8.8正常，但上不了網(wǎng)，則檢查DNS設(shè)置以及網(wǎng)關(guān)設(shè)置

DNS設(shè)置：

//添加如下：vim/etc/resolv.conf...nameserver8.8.8.8

檢查網(wǎng)關(guān)、路由配置：

ip routeroute -n如果沒有默認網(wǎng)關(guān)，可以手動添加：ip routeadddefaultvia dev usb0

Q2 quectel-CM撥號時，SIM卡狀態(tài)一直顯示SIM_ABSNET

圖51. 確認SIM卡物理連接正常

• 關(guān)閉設(shè)備電源，取出SIM卡，檢查是否有物理損壞（如劃痕、氧化）；
• 使用其他設(shè)備（如手機）測試該SIM卡是否能正常識別，排查SIM卡損壞問題；
• 若使用的是物聯(lián)卡需確認其是否有設(shè)備強制性綁定等問題，可先換成手機卡測試，排除SIM卡問題；
• 重新插入SIM卡，確保方向正確（缺口對齊卡槽方向）正確安裝。

2. 使用AT指令查看SIM卡狀態(tài)

cat/dev/ttyUSB2 &echo-e"AT+CPIN?\r\n"> /dev/ttyUSB2

可能返回值以及含義：

• CPIN: READY ： SIM卡正常，無需PIN碼。
• CPIN: SIM PIN： 需要輸入PIN碼（需發(fā)送AT+CPIN=1234，1234替換為實際PIN碼）。
• CPIN: SIM ABSENT： 模塊未檢測到SIM卡。
• ERROR： AT指令格式錯誤或模塊未響應(yīng)。

3. 嘗試關(guān)閉模塊的SIM卡自動檢測功能，重新上電啟動。

echo-e"AT+QSIMDET=0,0\r\n">/dev/ttyUSB2

4. 硬件故障排查

• 更換SIM卡槽或嘗試使用另一塊EC20模塊；
• 檢查PCB焊接是否存在虛焊（尤其是SIM卡接口電路）。

Q3 識別不到模塊、沒有/dev/ttyUSB*設(shè)備節(jié)點生成檢查模塊是否插好，模塊是否有損壞、確認固件版本是否自帶相關(guān)驅(qū)動等。如果使用的是其他4G模塊，原因可能是該設(shè)備ID沒有寫入驅(qū)動，需要每次啟動先從啟動信息中獲取4G模塊的設(shè)備vid和pid，然后再通過如下命令寫入驅(qū)動。

echo"2c7c 6005 ff"> /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id

2c7c為實際使用的4G模塊的vid，6005為實際使用的4G模塊的pid。Q4 如何設(shè)置開機自動撥號在/etc/init.d目錄中，創(chuàng)建撥號腳本，如下：

#!/bin/bash### BEGIN INIT INFO# Provides: zlg# Required-Start:# Required-Stop:# Default-Start:# Default-Stop:# Short-Description: EC20_startup_script### END INIT INFO# set -x
LOG_FILE="/var/log/4G_init.log"
# 每次運行前清空日志文件>"$LOG_FILE"echo"Startup 4g">>$LOG_FILEec20_start() { whiletrue do if[ -e"/sys/class/net/usb0"];then echo"Detected modem on usb0">>$LOG_FILE else sleep2 echo"Try again">>$LOG_FILE continue fi quectel-CM -s >>$LOG_FILE2>&1 & sleep3 ping 8.8.8.8 -W 1 -c 1 > /dev/null if[[ $? -ne 0 ]];then sleep1 killall quectel-CM continue else echo"ec20 startup success.">>$LOG_FILE break; fi done}
case"$1"instart) ec20_start sleep1 ;;stop) killall quectel-CM ;;restart) # First stop the service $0stop # Then start the service again $0start;;*) echo"Usage:$0{start|stop|restart}" exit1esacexit0

給腳本添加執(zhí)行權(quán)限：

sudochmod+x /etc/init.d/ec20_startup_script.sh

在/etc/rc.local文件最后exit 0之前 添加該腳本啟動命令，如：

vim/etc/rc.local.../etc/init.d/ec20_startup.sh start&exit0

最后執(zhí)行sync保存后，重新上電啟動，測試4G模塊自動撥號情況。Q5 如何使用NetworkManager接管4G網(wǎng)絡(luò)檢查4G模塊是否已經(jīng)啟動，列出當前4G模塊列表。

root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-L /org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0[Quectel]EC20F

當前演示只有一個4G模塊，/org/freedesktop/ModemManager1/Modem 末尾的 0 是4G模塊的索引。要記住這個索引，該索引將用于與4G模塊通信的其余命令中。查詢4G模塊的詳細信息：

root@epc356x-devel:/home/zlg# mmcli-m0 -------------------------------- General | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/Modem/0 | device id: cb8803df26fff3ec0b293197bea9c1a099be1e8d -------------------------------- Hardware| manufacturer: Quectel | model: EC20F | firmware revision: EC20CEHCLGR06A05M1G | supported: gsm-umts, lte | current: gsm-umts, lte | equipment id:869446074787727 -------------------------------- System | device:/sys/devices/platform/usbhost/fd000000.dwc3/xhci-hcd.0.auto/usb5/5-1 | drivers: option1, GobiNet | plugin: quectel | primaryport: ttyUSB2 | ports: ttyUSB0 (qcdm), ttyUSB1 (gps), ttyUSB2 (at), ttyUSB3 (at), | usb0 (net) -------------------------------- Numbers | own: xxx -------------------------------- Status | unlock retries: sim-pin (3), sim-puk (10), sim-pin2 (3), sim-puk2 (10) | state: registered | power state:on | access tech: lte | signal quality:80%(recent) -------------------------------- Modes | supported: allowed:2g,3g,4g; preferred:none | current: allowed:2g,3g,4g; preferred:none -------------------------------- IP | supported: ipv4, ipv6, ipv4v6 -------------------------------- 3GPP | imei:869446074787727 | operator id:46000 | operator name: CHINA MOBILE | registration: home -------------------------------- 3GPP EPS|ue modeofoperation: csps-2 -------------------------------- SIM | dbus path:/org/freedesktop/ModemManager1/SIM/0

從以上信息中獲取到primary port端口號為ttyUSB2，使用以下命令創(chuàng)建4G網(wǎng)絡(luò)連接：

sudo nmcli con addtypegsm ifname ttyUSB2 con-nametest-ec20-conapn"cmnet"ipv4.method auto ipv6.method ignore

啟動連接

sudonmcli c up test-ec20-con

停止連接

sudonmcli c down test-ec20-con

查看連接狀態(tài)

sudonmcli c show test-ec20-con

測試網(wǎng)絡(luò)連接

pingwww.baidu.com

設(shè)置開機自動連接

sudonmcli con modify test-ec20-con connection.autoconnectyes

設(shè)置斷線自動重連(默認已啟用）

sudo nmcli con modifytest-ec20-conconnection.autoconnect-retries5