Jetson Nano系列教程10：采用4G模块上网(一)

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1.说明

本章将介绍Jetson Nano如何采用SIM7600 4G模块进行无线上网，并描述其相关细节，本章将先讲解NDIS拨号。

2.采用4G模块的上网方式有哪些？

Jetson Nano 通过SIM7600模组，可采用以下几种方式进行无线上网：

  • 采用AT指令使用封装好的TCP，MQTT，HTTP(S)

    该方式适用于资源比较紧张的微处理器，如MCU等，或适用于对数据量比较少的应用场景，如通过http(s),MQTT给服务器，云平台等上传传感器数据。 对于Jetson Nano，如果网络应用不复杂，数据量比较小时(比如传输传感器数据至服务器，接收服务器下发的控制指令)，采用AT指令即可快速使用功能。

  • 采用NDIS驱动上网

    该方式必须依赖于Linux系统，适用于需要采用Linux网络套接字编程开发的应用场景，将驱动加载到内核后，将SIM7600和Jetson Nano采用USB线连接，待SIM7600开机后，即可识别到wwan0网口，可通过该网口上网。 该方式底层依赖于SIM7600的USB虚拟串口。 该方式为官方推荐的上网方式，同样，建议采用该种方式进行拨号上网。

  • 采用ppp拨号上网

    该方式必须依赖于Linux系统，适用于需要采用Linux网络套接字编程开发的应用场景，配置并运行相关脚本后，将SIM7600和Jetson Nano采用USB线连接，待SIM7600开机后，即可识别到ppp0网口，可通过该网口上网。 该方式底层依赖于SIM7600的USB虚拟串口。

  • 采用wvdial拨号上网

    该方式的底层实现同ppp拨号上网，不再阐述。

    • 3. 准备工作

    接下来，将介绍Jetson Nano采用NDIS驱动通过SIM7600 4G模块上网的过程。

    3.1 硬件准备

  • SIM7600CE 4G HAT 及其配件
  • Jetson Nano 及其配件
    • 可上网的4G SIM卡

    3.2 硬件连接

    硬件连接如下图所示： 20191115140317.png

    4. 正式开始

    4.1 检查硬件连接，网络连接

  • 长按SIM7600CE 4G HAT上的PWKKEY键，使得SIM7600CE 4G HAT开机，正常开机后，NET灯应当闪烁(若未闪烁，请检查SIM卡是否可用，或是否进入了飞行模式)。
  • 检查Jetson Nano的Ubuntu系统是否内置了高通USB串口驱动，非新版本Ubuntu镜像系统可能未内置该驱动，查看方式如下图所示： 
    <syntaxhighlight lang="python">
# 查看Ubuntu版本
uname -a
lsb_release -a
cat /proc/version
# 查看是否有高通USB虚拟串口驱动
lsusb
    </syntaxhighlight>

    20191115144137.png 如果能看到Qualcomm/Option字样，则说明内置了高通USB虚拟串口驱动

  • 输入AT指令，设置为4G上网，查看网络连接状态
    <syntaxhighlight lang="python">
# 关闭ModemManager进程，以防止minicom调试AT串口时，显示没用的数据
sudo su
killall ModemManager
# 安装minicom串口工具
apt-get install minicom
# 查看串口设备，AT指令串口，为/dev/ttyUSB2
ls /dev/ttyUSB*
# 用minicom打开串口
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2
# 强制设置为4G上网
AT+CNMP=38
# 查询网络质量
AT+CSQ
# 查询网络注册状
AT+CREG?
# 查询网络运营商
AT+COPS?
# 查询网络波段
AT+CPSI?
    </syntaxhighlight> 20191115170503.png

    • 至此，SIM7600CE和Jetson Nano连接正常，网络连接正常。

    4.2 编译并安装驱动模块文件

    在Jetson Nano默认没有simcom的用于wwan0网口的驱动模块文件，可用以下命令查看 

    <syntaxhighlight lang="python">
lsmod

    </syntaxhighlight>

    20191115172607.png

    将编译以下驱动模块源程序：

    20191115175209.png

    该源程序及其Makefile将在文章末尾出给出

    为了避免交叉编译的繁琐(交叉编译需要在虚拟机Ubuntu下编译Jetson Nano内核后，再编译驱动模块)，可直接将以上两个文件保存到Jetson Nano文件系统中，再编译，注意该过程需要使用超级用户，如下图所示： 

    <syntaxhighlight lang="python">
make

    </syntaxhighlight>

    20191115174747.png

    由上图可查看到，已编译成内核驱动模块文件。

    接下来，将安装该驱动模块文件，注意需要使用超级用户： 

    <syntaxhighlight lang="python">
insmod simcom_wwan.ko
lsmod

    </syntaxhighlight>

    20191115175626.png

    此时，simcom_wwan驱动模块已安装上

    可查看到内核的打印信息 

    <syntaxhighlight lang="python">
dmesg

    </syntaxhighlight>

    20191115180339.png

    4.3 开始拨号，并分配IP

    此时，可看到已经出现wwan0网口： 

    <syntaxhighlight lang="python">
ifconfig -a

    </syntaxhighlight>

    20191115180615.png

    但是该网口并未分配IP地址，如需分配IP，需要

    • 首先开启网口
    <syntaxhighlight lang="python">
ifconfig wwan0 up

    </syntaxhighlight>

    • 然后拨号
    <syntaxhighlight lang="python">
minicom -D /dev/ttyUSB2
AT$QCRMCALL=1,1

    </syntaxhighlight>

    20191115181625.png

    • 最后，分配IP
    <syntaxhighlight lang="python">
apt-get install udhcpc
udhcpc -i wwan0

    </syntaxhighlight>

    20191115182613.png

    此时，已经分配到IP，可对该网口进行测试： 

    <syntaxhighlight lang="python">
ifconfig -a
ping -I wwan0 www.baidu.com

    </syntaxhighlight>

    20191115182856.png

    由上图可知，wwan0网口测试通过。

    如果出现dns解析异常，输入以下命令可解决： 

    <syntaxhighlight lang="python">
route add -net 0.0.0.0 wwan0

    </syntaxhighlight>

    5 测速

    最后，对采用NDIS拨号上网进行测速：

    20191115185342.png

    6 驱动源码

    simcom_wwan.c&Makefile：<a class="attach" href="portal.php?mod=attachment&id=1894" target="_blank">simcom_wwan.c和Makefile.rar


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