LICHEEPI NANO 4G VỚI SIM A7670C/SIM7600

1. Ứng dụng 4G LTE với board LicheePi Nano

4G LTE được ứng dụng để điều khiển thu thâp thông tin ở khoảng cách xa và không có wifi hoặc ethernet.Thiết bị sử dụng 4G có thể là một microcontroller (ESP, STM32…) hoặc một gateway chạy linux. Nếu như ứng dụng của chúng ta chỉ sử dụng một loại protocol đơn giản thì chỉ cần sử dụng một con MCU + module SIM7600CE, còn nếu ứng dụng bắt buộc phải sữ dụng nhiều protocol cùng lúc thì một gateway chạy linux được ưu tiên lựa chọn.

2. LicheePi Nano Pinout

image

Sử dụng uart1 LicheePi Nano để giao tiếp với module SIM A7670C

Licheepi Nano Uart 1
A2 RX
A3 TX

3. Module SIM A7670C Pinout

image

4. Sơ đồ đấu dây

Với module A7670C của mình thì không ra chân usb, nên ở đây mình sử dụng giao thức PPPOS (Point to Point Over Serial). PPP là giao thức giao tiếp dữ liệu lớp cao, được sử dụng chủ yếu trong các module mạng. Ưu điểm của giao thức PPP là có thể gửi trực tiếp giữ liệu mà không cần phải sử dụng AT command. Vì thế chúng ta chỉ cần nối Tx/Rx trên LicheePi Nano với Rx/Tx trên module sim A7670C là được.

5. Làm sao để chạy được giao thức PPPOS cho LicheePi Nano

Để chạy được giao thức PPPOS (hoặc QMI/MBIM interface) thì đầu tiên Linux kernel trên LicheePi Nano phải enable driver ppp (hoặc QMI/MBIM driver). Tiếp theo đó, bản rom linux chạy trên LicheePi Nano phải được cài đặt tools ppp (hoặc qmicli/mbimcli tương ứng với từng interface).

6. Enable driver PPP trong Linux kernel LicheePi Nano

Để thuận tiện lấy source linux kernel và toolschain để rebuild kernel với driver PPP được enable, mình nghỉ các bạn nên tham khảo bài viết trước của mình:

Tự tạo linux distro cho LicheePi Nano

  • Clone source LicheePi Nano SDK 
     git clone https://github.com/ninhnn2/licheepi_nano_sdk.git
  • Đi vào thư mục licheepi_nano_sdk 
    cd licheepi_nano_sdk
  • Pull hết source linux kernel và toolschain cần thiết 
    ./build.sh pull_all
  • Đi vào thư mục linux kernel 
    cd Lichee-Pi-linux
  • Update device tree từ repo vào source linux kernel 
     cp ../suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts arch/arm/boot/dts/
  • Update kernel config từ repo vào source linux kernel 
    cp ../linux-licheepi_nano_defconfig arch/arm/configs/
  • Apply config linux kernel cho LicheePi Nano 
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../toolchain/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- linux-licheepi_nano_defconfig
  • Mở menuconfig để enable các driver cần thiết 
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../toolchain/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- menuconfig

image

Vào Device Drivers —> Network device support —> <*> PPP (point-to-point protocol) support

image

  • Sau khi save config thì chúng ta rebuild lại linux kernel cho LicheePi Nano 
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../toolchain/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- -j8

7. Setup PPP cho LicheePi Nano

Test uart1 trên LicheePi Nano đã được enable chưa bằng lệnh sau, nếu output lệnh báo error thì uart1 chưa được enable. Để enable uart1 trên LicheePi Nano thì chúng ta cần chỉnh sửa device trong linux kernel.

cat /dev/ttyS1

Configuring ppp

Tạo file rnet

vim /etc/ppp/peers/rnet

Nội dung file rnet

#imis/internet is the apn for idea connection
connect "/usr/sbin/chat -v -f /etc/chatscripts/gprs -T internet.telekom"

# For SIM7600E use /dev/ttyUSB2 as the communication port
# For SIM800 use /dev/ttySC1 as the communication port
/dev/ttyS1

# Baudrate
115200

# Assumes that your IP address is allocated dynamically by the ISP.
noipdefault

# Try to get the name server addresses from the ISP.
usepeerdns

# Use this connection as the default route to the internet.
defaultroute

# Makes PPPD "dial again" when the connection is lost.
persist

# Do not ask the remote to authenticate.
noauth

# No hardware flow control on the serial link with GSM Modem
nocrtscts

# No modem control lines with GSM Modem
local

Chỉnh sửa nội dung file gprs

vim /etc/chatscripts/gprs

Nội dung file gprs

# You can use this script unmodified to connect to cellular networks.
# The APN is specified in the peers file as the argument of the -T command
# line option of chat(8).

# For details about the AT commands involved please consult the relevant
# standard: 3GPP TS 27.007 - AT command set for User Equipment (UE).
# (http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/27007.htm)

ABORT   BUSY
ABORT   VOICE
ABORT   "NO CARRIER"
ABORT   "NO DIALTONE"
ABORT   "NO DIAL TONE"
ABORT   "NO ANSWER"
ABORT   "DELAYED"
ABORT   "ERROR"

# cease if the modem is not attached to the network yet
ABORT   "+CGATT: 0"

""  AT
TIMEOUT 12
OK  ATH
OK  ATE1

# +CPIN provides the SIM card PIN
#OK "AT+CPIN=1234"

# +CFUN may allow to configure the handset to limit operations to
# GPRS/EDGE/UMTS/etc to save power, but the arguments are not standard
# except for 1 which means "full functionality".
#OK AT+CFUN=1

OK  AT+CGDCONT=1,"IP","\T","",0,0
OK  ATD*99#
TIMEOUT 22
CONNECT ""

Video hướng dẫn rebuild Linux Kernel for LicheePi Nano

8. Test connection

Chạy ppp tools

pon rnet

Kiểm tra log hệ thống và interface mạng 4g lte

tail -n 30 /var/log/syslog
ifconfig

Đo tốc độ mạng LicheePi Nano 4G LTE với PPP protocol

iperf3 -c iperf.biznetnetworks.com