RM500Q-GL 5G HAT

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功能简介
特性 树莓派 5G/4G/3G/GNSS
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 RPi USB3.1

说明

产品特性

  • 集成丰富的网络协议,支持多种驱动和软件功能,支持 Windows / Linux / Android 等操作系统
  • 板载 USB 3.1 接口,向下兼容 USB 2.0,可用于接入电脑、树莓派或 Jetson Nano 主板进行高速 4G 上网
  • 板载 M.2 B KEY 标准接口,可兼容选配 RM500U-CN / RM500Q-CN / RM500Q-GL /RM50XQ-AE 系列 5G 模组
  • 板载 UART、PWR 和 RST 控制引脚,内置电平转换,支持拨码开关使能,可兼容接入 Raspberry Pi 或 Arduino 等主控
  • 板载 USB Type-C 接口,可通过开关使能,可用于外加电源给模块单独供电,以便外接更多负载,供电稳定且灵活
  • 板载电源切换开关、复位按键和 LED 指示灯,方便控制模块开关机和查看运行状态
  • 板载两路 SIM 卡槽,双卡单待,可通过 AT 指令切换使能 (部分4G/5G模组不支持双sim卡,具体以实际配套的模组为准)
  • 板载高效能的电源电路,可输出高达 3A 电流

模组参数对比

5G Sub-6 RM500U-CN RM500Q-GL RM500Q-AE RM502Q-AE
区域/运营商 中国 全球(不含美国) 全球(不含中国)
工作温度 -30 °C ~ +75 °C -30 °C ~ +70 °C
扩展温度 -40 °C ~ +85 °C
模块尺寸 30.0 × 52.0 × 2.3 (mm)
模块重量 8.9 (g) 8.7 (g)
供电电压 3.3~4.4 V,典型值 3.7 V 3.135~4.4 V,典型值 3.7 V
功耗 90 μA @ 关机;

3.7 mA @ 休眠;
待定 @ USB 2.0,空闲; 待定 @ USB 3.0,空闲;

70 μA @ 关机;

4.0 mA @ 休眠;
32 mA @ USB 2.0,空闲; 54 mA @ USB 3.0,空闲;

80 μA @ 关机

4.2 mA @ 休眠
39 mA @ USB 2.0,空闲 54.5 mA @ USB 3.0,空闲

工作频段
5G 5G NR NSA n41, n78, n79 n41, n77, n78, n79 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n20, n25, n28, n38, n40, n41, n48*, n66, n71, n77, n78, n79
5G NR SA n1, n28, n41, n77, n78, n79 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n20, n25, n28, n38, n40, n41, n48*, n66, n71, n77, n78, n79
LTE LTE-FDD B1, B2, B3, B5, B7, B8, B20, B28 B1, B2, B3, B4, B5, B7, B8, B12(B17), B13, B14, B18, B19, B20, B25, B26, B28, B29, B30, B32, B66, B71
LTE-TDD B34, B38, B39, B40, B41 B34, B38, B39, B40, B41, B42, B43, B48
LAA - B46
UMTS WCDMA B1, B2, B5, B8 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B8, B19
GNSS - GPS / GLONASS / BeiDou(Compass) / Galileo
数据传输速率
5G SA Sub-6 下行 2 Gbps;
上行 1 Gbps
下行 2.1 Gbps;
上行 900 Mbps
下行 2.1 Gbps;
上行 450 Mbps
下行 4.2 Gbps;
上行 450 Mbps
5G NSA Sub-6 下行 2.2 Gbps;
上行 575 Mbps
下行 2.5 Gbps;
上行 600/650 Mbps
下行 2.5 Gbps;
上行 650 Mbps
下行 5 Gbps;
上行 650 Mbps
LTE 下行 600 Mbps;
上行 150 Mbps
下行 1.0 Gbps;
上行 200 Mbps
下行 1.0 Gbps;
上行 200 Mbps
下行 2 Gbps;
上行 200 Mbps
UMTS 下行 42.2 Mbps;
上行 11 Mbps
下行 42 Mbps;
上行 5.76 Mbps
说明 * 表示正在开发/规划/进行中;
RM500Q-GL 模组规格书,详见:[数据手册 1]

资源简介

SIM8202G-M2-5G-HAT-B-details-intro.jpg

标号 名称 说明
Raspberry Pi GPIO接口 方便接入Raspberry Pi
拨码开关 使能相应引脚
M.2接口 可兼RM500U-CN / RM500Q-CN / RM500Q-GL /RM50XQ-AE 等系列 5G 模组
SIM 卡座 板载两路 SIM 卡槽,双卡单待
USB3.1 接口 向下兼容 USB 2.0,可用于接入各类主板
USB Type-C 接口 5V 3A 输入;供电稳定且灵活
音频接口 SIM82XX系列支持音频功能,RM50XX系列暂不支持此音频功能
天线接口 板载四路天线,信号强劲
复位开关 一键复位,省时省力
电源切换开关 方便控制模块的供电模式:
——设置为USB,则模块通过 “⑤.USB3.1接口”提供供电;
——设置为EXT PWR,则模块通过 “⑥.USB Type-C接口”外部电源提供供电
散热风扇 同时给树莓派和 5G 模组散热,一起凉快
指示灯 随时随地查看模块运行状态

接口定义

通过2*20排针和树莓派等主板连接后,会用到以下引脚;其中TX,RX,D4和D6可以通过拨码开关选择连接与否:
SIM8202G-M2-5G-HAT-B-details-inter.jpg

搭配“4G/5G模组”功能实测

分类 模组型号 上网 GNSS定位 语音通话 双SIM卡 UART接口 是否须外部供电
5G SIM8202G-M2 5G/4G/3G上网 支持 支持 支持 支持 可选,建议用外部额外供电
5G SIM8262E-M2 5G/4G/3G上网 支持 支持 支持 支持 可选,建议用外部额外供电
5G SIM8200EA-M2 5G/4G/3G上网 支持 支持 支持 支持 可选,建议用外部额外供电
5G RM500U-CN 5G/4G/3G上网 不支持 不支持 支持 支持 须外部额外供电
5G RM500Q-GL 5G/4G/3G上网 支持 不支持 支持 不支持 须外部额外供电
5G RM500Q-AE 5G/4G/3G上网 支持 不支持 不支持 不支持 须外部额外供电
5G RM502Q-AE 5G/4G/3G上网 支持 不支持 不支持 不支持 须外部额外供电
LTE-A EM06-E LTE-A/4G/3G上网 不支持 不支持 不支持 不支持 可选,一般不需要外部额外供电
LTE-A A7906E LTE-A/4G/3G上网 不支持 不支持 不支持 不支持 可选,一般不需要外部额外供电
4G SIM7600G-H-M2 4G/3G/2G上网 支持 支持 不支持 支持 可选,一般不需要外部额外供电

4G/5G模组 兼容性说明

若需要把M.2 TO 4G/5G HAT用于其他4G/5G模组,可参考下图M.2连接示意图,自行检查下是否有引脚存在冲突,再接入进行测试:
M.2-Compatibility.jpg

测试说明

常用AT指令

SSCOM串口助手AT指令收发实测
命令 说明 返回值
AT AT测试指令 OK
ATE ATE1设置回显
ATE0关闭回显
OK
AT+CGMI 查询模组制造商 OK
AT+CGMM 查询模组型号 OK
AT+CGSN 查询产品序列号 OK
AT+CSUB 查询模块版本以及芯片 OK
AT+CGMR 查询固件版本序列号 OK
AT+IPR? 设置模块硬件串口波特率 +IPR:
OK
AT+CFUN=1,1 复位模块 OK
AT+QUIMSLOT? 查询SIM卡选用情况:
返回1,选择SIM卡1;
返回2,选择SIM卡2
+QUIMSLOT: 1/2
OK
AT+CPIN? 查询SIM卡状态,返回READY,SIM卡能正常识别 +CPIN: READY
AT+COPS? 查询当前运营商,正常联网后会返回运营商信息 +COPS:
OK
AT+CEREG? 查询网络注册状态 +CEREG:
OK
AT+C5GREG? 查询5G网络注册状态 +C5GREG:
OK
AT+QENG="servingcell" 查询UE系统信息
AT+QNWPREFCFG=? 网络模式选择命令:
"mode_pref":Automatic
"nr5g_band" : 5G NR
"lte_band":LTE only
"gw_band":WCDMA only
... ....
OK
更多详细AT指令说明,请查阅:[数据手册 2]
SSCOM串口调试助手,软件下载:[软件 1]

SIM卡选择

双SIM卡切换演示

RM500U-CN、RM500Q-GL模组,支持同时接入两个SIM卡,双卡单待,可通过 AT 指令切换使能其中一路SIM卡工作:

  • 默认是选用了SIM卡1,可以用以下指令查询确认:
AT+QUIMSLOT?
  • 切换SIM卡2,请用以下指令:
AT+QUIMSLOT=2
  • 换回SIM卡1,请用以下指令:
AT+QUIMSLOT=1
  • 查询对应的卡槽是否识别到SIM卡:
AT+CPIN?
说明:RM500Q-AE和RM502Q-AE 模组本身不支持双SIM卡,详见 [数据手册 3] P22

Windows使用

安装驱动

  • 通过双头 usb3.0 数据线 接5G HAT到电脑后,其它设备出现一系列未安装驱动的设备,类似下图:

RM500U-driver-manager.png

下载驱动[软件 2]到电脑,并解压压缩包。
  • 进入RM50XQ_Driver目录。
  • 点击setup.exe安装驱动,完成安装后,设备管理器会生成如下设备:

RM500U-driver-finish.png

关于识别出来的USB端口的功能说明,请查阅:[数据手册 4]


联网测速

RM50XQ 网速实测
  • 安装测速软件,比如:网速管家等测速软件,可自行选择下载测速 www.speedtest.cn/pc/download。

关于测速速度

由于实际和实验室条件会存在很多不一致的地方,会导致5G速度不能理想的稳定保持100MBPS,有以下几点:

  • 基站距离,离5G基站越近信号越好,速度越快;
  • 基站负荷,使用的人越少速度越快,上下班高峰期会慢;
  • 基站的数量:由于频谱关系,等量的4G覆盖率需要双倍的5G基站
  • 运营商:需要确认您的5G卡,是否被限速了,可以定期要求运营商重置您的网络
  • 室内比室外差:建筑穿透衰耗,以及室内的绕射衰耗

PS:目前的基站数量还是没有很好的覆盖,在不同的地点测速也不太一样。

MBIM拨号上网

RM5XXQ系列也可以选择MBIM上网,步骤如下:

下载并安装MBIM网卡驱动,[软件 2]
  • 打开RM5XXQ AT端口,发送以下指令拨号上网:
AT+QENG="servingcell"
AT+QCFG="usbnet",2
AT+QNETDEVCTL=2,3,1
AT+QNETDEVSTATUS=2
AT+CFUN=1,1
  • 拨号并重启后,电脑网络连接界面出现手机网络网卡,拨号成功

RM500U-MIBM.png

GNSS全球定位

1、将无源GPS天线连接至模组的ANT3,注意将有字一面朝下,天线放于空旷的室外。
2、然后使用AT端口发送AT指令:

AT+QGPS=1        //打开GPS定位
AT+QGPSLOC=0     //获取GPS定位
AT+QGPS=0        //关闭GPS定位

RM50XQ-GNSS-01.png
3、打开NMEA端口,即可收到卫星数据:
RM50XQ-GNSS-02.png

GNSS天线接口,硬件相关说明,请查阅:[数据手册 3]
更多关于GNSS定位详细使用,请查阅:[数据手册 5]

Raspberry使用

硬件连接

用双头usb3.0数据线连接5G HAT,在5G HAT的Type-C供电口外接5V电源,如图:

树莓派主板 Pi 4B Pi 3B/3B+ CM4-IO-BASE
USB 适配器 USB3.0 adapter USB2.0 adapter USB3.0 adapter
连接图 M.2-To-4G-5G-HAT-CM4.jpg M.2-To-4G-5G-HAT-Pi3B.jpg M.2-To-4G-5G-HAT-CM4.jpg
说明
建议外接5V电源单独给5G模块供电,以达到更好的联网效果

如果是用于PI4B,有配套的外壳,安装示意图如下:

ECM 拨号上网配置

步骤1.卸载modemmanager和network-manager

sudo apt purge modemmanager -y 
sudo apt purge network-manager -y

步骤2.测试5G模块

  • 确保选项 usb-serial 驱动程序正确加载到模块接口。usb-devices用命令检查一下:
pi@raspberrypi:~ $ usb-devices 
T: Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#= 3 Spd=5000 MxCh= 0 
D: Ver= 3.20 Cls=00(>ifc) Sub =00 Prot=00 MxPS= 9 #Cfgs= 1 
P: Vendor=2c7c ProdID=0800 Rev=04.14 
S: Manufacturer= 
Quectel S: Product=RM502Q-AE 
S: SerialNumber=377628d2 
C: #Ifs= 5 Cfg#= 1 Atr=a0 MxPwr=896mA 
I: If#=0x0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=30 Driver=option 
I: If#=0x1 Alt= 0 #EPs= 3 Cls= ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option 
I: If#=0x2 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option 
I: If#=0x3 Alt = 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option 
I: If#=0x4 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=ff Driver= qmi_wwan
  • 执行ls /dev/ttyUSB*,检查是否正确识别到ttyUSB0~ttyUSB4:
  • minicom 测试AT指令收发:
sudo apt-get install minicom
sudo minicom - D /dev/ttyUSB2
Welcome to minicom 2.7.1

OPTIONS: I18n 
Compiled on Aug 13 2017, 15:25:34.
Port /dev/ttyUSB2

Press CTRL-A Z for help on special keys

AT
OK

步骤3.使用AT命令进行网络设置

AT+QCFG="usbnet",1 
AT+CGDCONT=1,"IPV4V6","YOUR_APN" 
AT+CFUN=1,1

等待调制解调器再次启动。可能需要 30 秒。一旦调制解调器重新启动,minicom 将再次被激活。
重启后,打开一个新的 Linux 终端并使用 ifconfig 或 ipaddr 命令检查网络接口中的 usbX。 RM500U RNDIS DIAL.png

  • 模块重启后,NET灯亮起,用以下指令检查网络状态(可选)
AT+QENG="servingcell"
  • 用以下指令获取IP和设置DNS:
sudo dhclient -v usb0
sudo apt-get install udhcpc
sudo udhcpc -i usb0
sudo route add -net 0.0.0.0 usb0

步骤4. 测试 5G 网络

拨号后,树莓派通过以下指令可以看到usb0获取到ip,输入指令ifconfig usb0ifconfig

pi@raspberrypi:~ $ ifconfig usb0
usb0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.225.60  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.225.255
        inet6 fe80::8543:f6a0:e678:2e20  prefixlen 64  scopeid 0x20
        ether 4a:aa:f8:62:36:bb  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 73  bytes 5047 (4.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 100  bytes 15116 (14.7 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

RM500U-net-card.png

 ping waveshare.com -I usb0 
pi@raspberrypi:~ $ ping waveshare.com -I usb0
PING waveshare.com (104.26.11.134) from 192.168.10.27 usb0: 56(84) bytes of data.
64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=1 ttl=52 time=87 ms
64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=2 ttl=52 time=82 ms
64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=3 ttl=52 time=92 ms
64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=4 ttl=52 time=73 ms
64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=5 ttl=52 time=75 ms


5G网速测试

Linux系统下,可以安装speedtest_cli进行测试:

## Raspberry Pi OS
sudo apt install speedtest-cli
speedtest      # or use speedtest_cli

or

## OpenWRT
opkg update   
opkg install python3
opkg install python3-pip
pip install speedtest_cli 
speedtest      # or use speedtest_cli

Jetson nano使用

硬件连接

用双头 usb3.0 数据线 连接RM500U-CN,外接5V 电源到RM500U-CN 5G HAT的Type-C 供电口,如图所示: RM500U Hard Jetson nano.png

加载USB设备描述符

为了识别模块,需要将模块的 VID 和 PID 信息添加到文件 [内核]

  • 查看RM500U的VID和PID
lsusb

RM 500Q Jetson.png

  • 添加VID和PID
sudo apt-get install unzip
wget https://www.waveshare.net/w/upload/0/09/RM5XXQ_For_Jetson_nano.zip
unzip RM5XXQ_For_Jetson_nano.zip
sudo chmod 777 -R RM5XXQ_For_Jetson_nano
cd RM5XXQ_For_Jetson_nano
sudo ./install.sh
sudo reboot

请不要删除或者修改option目录、default.script、install.sh这四个目录文件,否则影响设备描述符的加载!

  • 成功添加PID并重启Jetson nano后,在命令行界面输入以下以下指令出现USB0-USB4五个设备符
ls /dev/ttyUSB*

RM500U-Jetson1 (2).png

RNDIS 拨号上网

  • 打开minicom
sudo apt-get install minicom
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2
  • 在minicom中发送以下指令来RNDIS拨号上网
AT+CPIN?
AT+QCFG="usbnet",3
AT+CFUN=1,1

RM500U-Jetson1 (3).png

  • 模块重启后,NET灯亮起,用以下指令检查网络状态(可选)
AT+QENG="servingcell"
  • 用以下指令获取IP和设置DNS:
sudo dhclient -v usb1
sudo apt-get install udhcpc
sudo udhcpc -i usb1
sudo route add -net 0.0.0.0 usb1
  • 拨号后,通过以下指令可以看到usb1获取到ip:
ip route

RM500U-Jetson1 (4).png

  • 测试usb1联网状况
 ping -I usb1 www.baidu.com

RM500U-Jetson5.png


FAQ

RM50XX 常见问题

  • 检查SIM卡和天线是否接了,四根天线都要接
  • 确认硬件连接无误后,请用以下AT Log检查下网络:
AT+CPIN?
AT+COPS?
AT+QCSQ
AT+QENG="servingcell

RM.png


中国移动APN:CMNET
中国联通APN:3GNET
中国电信APN:CTNET
例如可以用以下指令设置联通APN:
AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET"


RM500U-CN:基于展锐平台
RM500Q-GL:基于高通平台,支持GNSS定位,主要国内用
RM500Q-AE/RM502Q-AE:基于高通平台,支持GNSS定位,主要国外用


5G模组功耗较大,特别是入网瞬间;树莓派的供电能力有限,可以在板载的TYPE-C 接口接入5V(3A)电源供电。


使用外部供电时,重启树莓派后,RM500U并没有重启,此时可以用指令等重启下RM500U即可。


有以下拨号类型:

AT+QCFG="usbnet",0 驱动类型为 NDIS(QMI));
AT+QCFG="usbnet",1 驱动类型为 ECM;
AT+QCFG="usbnet",2 驱动类型为 MBIM;(RM5XXQ支持)
AT+QCFG="usbnet",3 驱动类型为 RNDIS
AT+QCFG="usbnet",5 驱动类型为 NCM;

详细说明见以下文档:
File:quectel_rg500u-cn&rm500u-cn_网卡拨号应用指导_v1.0.pdf


用以下指令开回显,输入后要回车下:(此处需要盲打)

ATE1 



  • 树莓派2B/zero,用户串口设备号为ttyAMA0;
ls -l /dev/serial*   
  • 可以用以下命令行确认,serial0为选用的串口设备号,如下图:

RM500U-serial.png


树莓派USB 供电能力比电脑的功能能力差,需要接外部供电使用,请将开关置于EXT PWR,将HAT的接口接上5V 3A供电:
EXT PWR.png

技术支持


联系人:黄工
EMAIL:3005763927@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:3005763927
微信:扫下方二维码添加
Hkx-wx.jpg

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证