如何在嵌入式Linux系统中使用4G LTE模组？

一.简介

AIoT是人工智能和物联网的结合，在数据的收集、分析和处理方面提供了新的可能性。事实上，AIoT可以引入更智能、更快的决策能力，为不同行业带来好处。4G使AIoT能够充分发挥其潜力并可能标志着大规模连接的新时代的到来，彻底改变人们的生活、工作和娱乐方式。类似地，在此类应用程序中保持设备连接到互联网需要访问移动网络覆盖。为此，本文将介绍使用点到点协议(PPP)链接将运行Linux的设备连接到互联网所需的配置。Point-to-Point Protocol (PPP)

二.硬件规格

在本文中，我们将介绍研华EPC-R7200，这是一台兼容NVIDIA Jetson核心模块的准整机系统，同时配备研华AIW-342 4G模块及配套的天线棒和天线延长线。

EPC-R7200 特点：

NVIDIA Jetson模块支持型号：Jetson Xavier™ NX, Jetson™ TX2 NX, and Jetson Nano™

无风扇紧凑型Barebones PC，尺寸：（152 × 137 × 42 mm; 5.9 x 5.3 x 1.65 in）

工作温度：-20 ~ 70 °C；存储温度：-40~85°C（-40~158℉）

操作湿度：5%~95%相对湿度，不凝结；存储湿度：60℃/140℉@95%RH 不结露

2 个千兆网口，2个USB3.0口，2组M.2的无线模块插槽(1 x 2230 Key E and 1 x 3042 Key B)

坚固的工业级设计, 支持宽温操作，宽压输入及抗振动。

AIM-Linux软件服务与外设驱动程序集成支持NVIDIA JetPack SDK

EPC-R7200 专为使用 NVIDIA Jetson 系列模块的 AI 开发人员而设计。EPC-R7200 的特性使其成为不同行业中边缘 AI 应用原型设计和大规模部署的选择。

本教程使用研华工业级M.2 B-Key的AIW-342 4G模块进行联网。用户只需要调整在“/dev/”中创建的接口，并检查调制解调器上支持和实现的“at”命令，因为每个调制解调器都有特定的at命令。

天线棒和天线延长线的料号如下：

料号	描述
17500060009	Coaxial cable, 25 cm/9.8 in, SMA(F) to MHF
1750008303-01	4G/LTE full dipole antenna, 130 mm/5.11 in

三.在EPC-R7200上安装AIW-342

M.2 B-Key扩展插槽位于EPC-R7200底部，请取下底盖上的螺丝，然后向上掀开底盖。

M.2 B-Key卡槽如下图红色部分所示。将AIW-342 4G模块插入卡槽内，拧紧螺钉。效果图如下：

四.在EPC-R7200上安装外置天线与天线延长线

安装方式如下：

a .从EPC-R7200机箱侧板上的SMA安装孔中取下塑料插头，插入适配器线缆的SMA端。

b .用附带的螺母和垫圈固定SMA连接器。

c .将天线延长线走线到EPC-R7200的底部。

d .将天线延长线接头安装在4G LTE模块的ANT (Main RF天线)和DIV (RX分集天线)插座上，如下图所示。

RX Diversity Antenna (DIV)

Main RF Antenna (ANT)

GNSS Antenna (GPS)

五.在EPC-R7200上操作AIW-342

5-1 安装wvdial工具

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install -y wvdial

5-2 编辑配置文件(以台湾中华电信SIM卡为例。4G服务提供商的具体设置可能有所不同。详细连接参数请联系您的4G服务提供商。)

$ vi /etc/wvdial.conf
Init5 = AT+CGDCONT=1,"ip","internet" is for Chunghwa Telecom
[Dialer Defaults]
Init1 = ATZ
Init2 = ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0
Init5 = AT+CGDCONT=1,"ip","internet"
Password = any
Phone = *99#
Modem Type = Analog Modem
Stupid Mode = 1
Baud = 9600
New PPPD = yes
Dial Command = ATDT
Modem = /dev/ttyUSB5
ISDN = 0
Username = any

5-3 更新wvdial配置文件由于EPC-R7200调制解调器USB设备为随机设备，因此需要在连接internet前完成该任务。Wvdialconf实用程序将自动为您找到合适的波特率和调制解调器端口

$ wvdialconf

5-4 通过wvdial实用程序连接到Internet

$ wvdial

5-5 确保ppp0接口可用。记住IP地址

5-6 添加ppp0 IP为默认网关，ping到Internet

六.总结

本文演示了Linux系统可以使用的许多网络功能。访问ppp0网络所需要的只是正确的配置。请注意，无论使用什么接口，编程方法都是相似的。选择要使用的接口的任务由Linux根据路由自动完成。对于那些在项目中需要网络连接和系统灵活性的人来说，在嵌入式系统中使用Linux是最好的解决方案。