1.4G模塊使用簡介

4G模塊需要搭配著SIM卡（【普通SIM卡】或【物聯(lián)網(wǎng)卡】）使用，因此需要通過AT指令進行撥號上網(wǎng)。而且在Linux系統(tǒng)中，它作為一個網(wǎng)卡設(shè)備被使用，因此也需要對其進行網(wǎng)絡(luò)配置管理。

由于AT指令僅在初始化網(wǎng)卡時用到，因此本文會著重介紹4G模塊相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)配置。

1.1 netplan與yaml文件

1.1.1 背景

本分析系統(tǒng)運行環(huán)境采用的是Ubuntu22.04系統(tǒng)。由于Ubuntu從18.04版本不再使用 ifupdown 配置網(wǎng)絡(luò)，而改用 netplan，所以在 /etc/network/interfaces 配置固定IP是無效的，必須在/etc/netplan/中進行使用yaml文件網(wǎng)絡(luò)配置，即我們需要了解yaml文件的基礎(chǔ)語法。

1.1.2 YAML文件語法基礎(chǔ)及注意事項

以下語法并不包含YAML的所有語法，只說明網(wǎng)絡(luò)配置中所需語法。更詳細的語法知識請參考YAML官網(wǎng)：https://yaml.org/

l 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用鍵值對的形式，即（鍵名稱: 值），注意冒號后面要有空格。

l 數(shù)組有兩種表達方式，例如配置雙ip地址時每個元素單獨一行，并以（- ）開頭；配置DNS時使用方括號，元素用逗號隔開。如下圖所示。

l 使用縮進表示層級關(guān)系，縮進使用空格不推薦使用 tab，因為在不同系統(tǒng) tab 長度可能不一樣。

l 字母大小寫敏感。

1.2 AT指令

AT指令：4G模塊需要通過AT指令來設(shè)置其工作狀態(tài)以及某些參數(shù)。而AT指令本質(zhì)是一種串口通信，都以”AT”開頭，以(即\r回車符)結(jié)束，模塊運行后，串口默認的設(shè)置為：8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無奇偶校驗位、硬件流控制（CTS/RTS）。注意為了發(fā)送AT命令，最后還要加上 (即\n換行符)這是串口終端要求。在Linux系統(tǒng)中，通過/dev/ttyUSB*設(shè)備節(jié)點進行收發(fā)。對于AT指令的發(fā)送，除AT兩個字符外，最多可以接收1056個字符的長度（包括最后的空字符）。其分類以及指令格式如下圖所示。

1.3 硬件接口說明

1.3.1 MINI-PCIE

1.3.2 sim卡接口

普通SIM卡：就是我們平時使用的電話卡，這種SIM卡與4G模塊沒有綁定關(guān)系。

物聯(lián)網(wǎng)卡：需要與4G模塊進行綁定。一張物聯(lián)網(wǎng)卡僅能與一個4G模塊進行綁定，而同一個4G模塊可同時綁定多張物聯(lián)網(wǎng)卡。

2.撥號上網(wǎng)

2.1 確認yaml配置

用以下命令查看開發(fā)板網(wǎng)絡(luò)配置存放路徑，會發(fā)現(xiàn)有4個配置文件。其中61-mobile0-init.yaml是【4G網(wǎng)卡】相關(guān)的netplan配置。

ls /etc/netplan/

若不存在，則需要手動創(chuàng)建。下面是一個把mobile0配置成DHCP的示例：

network: version: 2 renderer: networkd ethernets: mobile0: optional: true dhcp4: true nameservers: addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4] dhcp4-overrides: route-metric: 250

如果對yaml進行過了修改，則需要執(zhí)行下方命令進行更新：

sudo netplan generate sudo netplan apply

2.2 確認正確識別4G網(wǎng)卡

執(zhí)行命令lsusb。若能正確識別，會如下圖所示出現(xiàn)Quectel Wireless

再執(zhí)行命令ifconfig。若能正確識別，會如下圖所示出現(xiàn)mobile0

ifconfig

2.3 撥號操作

系統(tǒng)與4G模塊的控制交互，通常是通過USB串口實現(xiàn)，具體的控制交互方式就是利用USB串口傳輸AT指令進行。那么首先就要看一下都有那些USB串口資源：

通過詢問模塊制造商，獲取《USB驅(qū)動開發(fā)指導書》，查詢找到對應模塊用作【Modem】的USB串口，就是通過此串口進行撥號操作。具體如圖所示。

撥號指令就是其中一條AT指令，具體指令是：AT+QNETDEVCTL=3,1,1。而EC200N-CN(CAT1)的撥號指令是通過/dev/ttyUSB2進行傳輸。

那在開發(fā)板上執(zhí)行的命令如下所示：

echo -ne "AT+QNETDEVCTL=3,1,1\n" > /dev/ttyUSB2

*自動撥號："AT+QNETDEVCTL=3,1,1\n"

*手動撥號(重啟需要再次撥號)："AT+QNETDEVCTL=1,1,1\n"

如果是非root用戶登錄，可以通過下面命令把AT指令送入/dev/ttyUSB2

echo -ne "AT+QNETDEVCTL=3,1,1\n" | sudo tee /dev/ttyUSB2

3. 聯(lián)網(wǎng)測試

執(zhí)行ifconfig命令，查看4G網(wǎng)卡是否被正確分配IP地址。

ifconfig

如果ip地址被正確分配，則執(zhí)行以下命令，檢查是否能夠訪問外網(wǎng)：

ping 8.8.8.8 -I mobile0

若服務器有數(shù)據(jù)返回，則說明訪問成功。

注：若無法訪問外網(wǎng)請檢查：

* 天線是否已經(jīng)連接良好

* 設(shè)備所在位置的4G信號是否良好

* 是否已插入SIM卡

* 如果SIM是物聯(lián)網(wǎng)卡，該物聯(lián)卡是否已過期，是否曾被綁到其它設(shè)備

* 卡內(nèi)流量、費用等是否充足