USB TO M.2 B KEY

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USB TO M.2 B KEY 是模组驱动板,要搭配M.2接口的5G或4G模组才能工作,不能单独使用!!
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功能简介
特性 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 M.2 USB3.1

说明

产品特性

  • 支持 M.2(NGFF) Key B 接口的 5G 模块,可适配 SIMCom 和移远的 5G 模组
  • 支持 3042 / 3052 封装的 5G 模组,如 SIM82XX、RM50XQ 系列的 5G 模组
  • 板载 USB 3.1 Type A 接口,方便直接接入电脑、树莓派或 Jetson Nano 主板进行高速5G上网
  • 板载 4 路 IPEX 4 代 转 SMA 的天线接口,方便直接安装固定天线
  • 板载 SIM 卡槽,适用 NANO SIM 卡
  • 板载电源、网络指示灯,并预留有多个焊盘,方便查看模块工作状态和测试其他功能
  • PCB沉金工艺设计,预留有多处开槽和定位孔,方便嵌入集成使用
  • 配套有定制的铝合金散热板,散热效果好,美观,防护和耐用性强

硬件说明

资源简介

USB TO M.2 B Key 1.jpg

标号 引脚号 SIMxx说明 RM50XX说明
56 天线调谐器控制 3
(天线调谐器MIPI CLK)
用于外部MIPI IC控制
58 天线调谐器控制 2
(天线调谐器 MIPIDATA)
用于外部MIPI IC控制
67 系统复位控制输入低电平有效 重置模块.
低电平有效
60 I2S 主时钟 WLAN传输时 从WLAN通知SDR
61 天线调谐器控制1 天线调谐器 GPIO 控制
65 WiFi 5G TX 指示灯 射频前端电源
59 天线调谐器控制0 LTE 传输时 从 SDR 通知WLAN
63 n79 发射指示灯 天线调谐器 GPIO 控制
23 主机唤醒低电平有效 唤醒主机.
低电平有效
25 动态功率降低
H:最大发射功率
will not be reduced (default)
L:最大发射功率
will be reduced
动态功耗降低
26 GNSS 禁用,低电平有效 GNSS控制.
低电平有效
8 WWAN RF 禁用低电平有效 飞行模式控制.
低电平有效
/ 电源指示灯
/ 网络指示灯(访问到网络会闪烁)
/ M.2 B KEY 接口
/ USB3.1
/ 天线接口

4G/5G模组兼容性测试

厂商 分类 型号 测试说明
SIMCom 5G SIM8202G-M2 支持
SIMCom 5G SIM8262E-M2 支持
SIMCom 5G SIM8262A-M2 支持
SIMCom 4G SIM7600G-M2 支持
QUECTEL 5G RM500U-CN 支持
QUECTEL 5G RM500Q-GL 支持
QUECTEL 5G RM500Q-AE 支持
QUECTEL 5G RM502Q-AE 支持
QUECTEL 5G RM520N-GL 支持

4G/5G模组 兼容性说明

若需要把USB TO M.2 B KEY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

RM50XX 模组使用

模组参数对比

5G Sub-6 RM500U-CNV RM500Q-GL RM502Q-AE RM520N-GL RM530N-GL
模组例图 RM500U-CN-5G-HAT-details-17-1.jpg RM500U-CN-5G-HAT-details-17-3.jpg RM500U-CN-5G-HAT-details-17-5.jpg RM520N-GL-details-2.jpg RM530N-GL-details-2.jpg
5G 标准 3GPP R15 3GPP R16
5G芯片方案 展锐 高通
5G Sub-6 GHz Sub-6 GHz & mmWave
区域/运营商 中国、EMEA、亚太 全球 (不含美国) 全球 (不含中国) 全球
工作温度 -30°C ~ +75°C
扩展温度 -40°C ~ +85°C
模块尺寸 30.0 × 52.0 × 2.3 (mm)
模块重量 8.8g 8.7g 8.8g
供电电压 3.3~4.4V,典型值 3.7V 3.135~4.4V,典型值 3.7V
功耗 78μA @ 关机;

5.1mA @ 休眠;
57mA @ USB 2.0,空闲;
71mA @ USB 3.0,空闲

70μA @ 关机;

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

80μA @ 关机;

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

195μA @ 关机;

4.7mA @ 休眠;
41mA @ USB 2.0,空闲;
60mA @ USB 3.0,空闲

173μA @ 关机;

5.1mA @ 休眠;
51mA @ USB 2.0,空闲;
69mA @ USB 3.0,空闲

工作频段
5G 5G NR - n257, n258, n260, n261
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 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n13, n14, n18, n20, n25, n26, n28, n29, n30, n38, n40, n41, n48, n66, n70, n71, n75, n76, n77, n78, n79
5G NR SA n1, n2, n3, n5, n8, n28, n41, n77, n78, n79 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n20, n25, n28, n38, n40, n41, n48, n66, n71, n77, n78, n79 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n13, n14, n18, n20, n25, n26, n28, n29, n30, n38, n40, n41, n48, n66, n70, n71, n75, n76, n77, n78, n79
LTE LTE-FDD B1, B3, B5, B8 B1, B2, B3, B4, B5, B7, B8, B12, B13, B14, B17, 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, B5, B8 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B8, B19 B1, B2, B4, B5, B8, B19
GNSS - GPS / GLONASS / BeiDou(Compass) / Galileo / QZSS(仅 RM520N-GL 和 RM530N-GL 支持)
数据传输速率
5G mmWave - 下行 4.0Gbps;
上行 1.4Gbps
5G SA Sub-6 下行 2Gbps;
上行 1Gbps
下行 2.1Gbps;
上行 900Mbps
下行 4.2Gbps;
上行 450Mbps
下行 2.4Gbps;
上行 900Mbps
5G NSA Sub-6 下行 2.2Gbps;
上行 575Mbps
下行 2.5Gbps;
上行 600/650Mbps
下行 5Gbps;
上行 650Mbps
下行 3.4Gbps;
上行 550Mbps
LTE 下行 600Mbps;
上行 150Mbps
下行 1.0Gbps;
上行 200Mbps
下行 2Gbps;
上行 200Mbps
下行 1.6Gbps;
上行 200Mbps
UMTS 下行 42.2Mbps;
上行 11Mbps
下行 42Mbps;
上行 5.76Mbps

测试说明

移远模组常用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+QGMR 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="mode_pref",AUTO 自动网络模式 OK
更多详细AT指令说明,请查阅:[数据手册 1]
SSCOM串口调试助手,软件下载:[软件 1]

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 2]


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 4]

Raspberry使用

硬件连接

用usb3.0数据线连接USB TO M.2 B KEY和树莓派,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 USB2.0 adapter
连接图 USB TO M.2 B KEY-PI4.jpg USB TO M.2 B KEY-PI3.jpg USB TO M.2 B KEY-CM4.jpg

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

故障排除

检查模块是否检测到 SIM:

AT+CPIN? # 应该返回 READY

检查模块是否注册到网络:

AT+CEREG? # 应该返回 0,1 或 0,5

检查 APN 是否正确并拥有 IP:

AT+CGCONTRDP # 应该返回 APN 详细信息和 IP 地址。

Jetson nano使用

硬件连接

用双头 usb3.0 数据线 连接USB TO M.2 B KEY,如图所示:
USB TO M.2 B KEY-JET.jpg

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

SIM82XX模组使用

5G模组参数对比

SIM8200EA-M2 SIM8202G-M2 SIM8262E-M2 SIM8262A-M2
5G 标准 3GPP R15 3GPP R16
芯片方案 高通骁龙 X55 高通骁龙 X62
工作频段
Sub-6G n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n20, n28, n38, n40, n41, n48, n66, n71, n78 n1, n2, n3, n5, n7, n8, n12, n20, n28, n38, n40, n41, n66, n71, n77, n78, n79 n1, n3, n5, n7, n8, n20, n28, n38, n40, n41, n77, n78,n79 n2, n5, n7, n12, n13, n14, n25, n30, n41, n48, n66, n71, n77, n78, n79
LTE-FDD B1, B2, B3, B4, B5, B7, B8, B12, B13, B14, B17, B18, B19, B20, B25, B26, B28, B29, B30, B32, B66, B71 B1, B3, B5, B7, B8, B18, B19, B20, B26, B28, B32 B2, B4, B5, B7, B12, B13, B14, B25, B26, B29, B30, B66, B71
LTE-TDD B34, B38, B39, B40, B41, B42, B43, B48 B38, B39, B40, B41, B42, B43 B41, B46, B48
WCDMA B1, B2, B3, B4, B5, B8 B1, B5, B8 B2, B4, B5
GNSS GPS、GLONASS、北斗、伽利略和 QZSS
数据传输
Sub-6G 2.4 Gbps (DL)  /  500 Mbps (UL)
LTE 1 Gbps (DL)  /  200 Mbps (UL)
HSPA+ 42 Mbps (DL)  /  5.76 Mbps (UL)
软件功能
操作系统 Windows/Linux/Android
通信协议 TCP/IP, IPV4, IPV6, Multi-PDP, FTP, FTPS, HTTP, HTTPS, MQTTS, DNS, SSL3.0
拨号上网 RNDIS、NDIS、PPP、MBIM
短信(SMS) 支持 MT、MO、CB、Text、PDU
固件升级 支持通过 USB 接口进行固件升级
硬件说明
SIM卡 1.8V/2.95V
天线接口 用于 3G/4G/5G/GNSS
6 × IPEX-4 接口 4 × IPEX-4 接口
供电电压 3.135~4.4V
外形封装 M.2
产品尺寸 52.0 × 30.0 × 2.3mm 42.0 × 30.0 × 2.3mm
工作温度 -30℃ ~ +70℃
应用场景
适用地区 中美日韩、欧洲、中东、美洲 除美洲外的其他地区 美洲
适用地区仅供参考,具体以当地运营商网络覆盖和支持的频段选择合适的模组
典型应用 CPE, 智能网关, 无人机, 视频直播, 远程医疗, 智能安防

Windows使用

直接安装

下载驱动(资料->软件->SIM8200驱动)到电脑,并解压压缩包。
进入SIM8200_OS_Driver\Windows目录。
对大部分电脑而言进入1_install目录,点击setup.exe即可安装成功。
Sim8200 windows driver1.png
且网络链接会生成一个手机网络图标,断开您的电脑网络,不需拨号即可上网。

手动安装

对部分主机而言,可能即使安装了1_install中也不会出现端口,此时需要用到2_AddManully中的文件,进行手动添加,使用方式为在设备管理器中找到未识别的设备,右键进行添加驱动,如下:
G模块上电并将开关打到ON,模块启动,电脑即会识别到4个未知设备(可能有的主板会识别出5个、6个),图示的只有5个
Sim8200 windows driver0.png
点击右键,更新驱动程序,选择手动添加,路径选SIM8200_OS_Driver\Windows,根据您的系统选择WIN7\WIN8\WIN10,添加完成最多6个位置设备之后,电脑就会生成如下几个设备:
Sim8200 windows driver1.png
4个端口,其中:AT用于调试AT指令,Audio用于拨号业务,Diagnostics用于debug,NMEA用与GPS;
Sim8200 windows driver2.png
Sim8200 windows driver3.png
此时电脑就会加载出一个手机网络,断开您的电脑网络,不需拨号即可上网。

手动NDIS拨号上网

如果上面2步均执行了,WINdows无法上网,则需要手动启动NDIS拨号
下载串口调试助手,打开sim8200 AT端口,发送指令

AT$QCRMCALL=1,1   //须加回车

SIM8200 dial.png
此时NDIS拨号生效,电脑即可连接网络;如果返回No Carrier,可能已经拨号了,直接上网看看。

GPS定位

SIM8200EA-M2为ANT5;SIM8202G-M2为ANT2;SIM8262E-M2为ANT3;详见模组硬件手册

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

AT+CGPS=1 #回车

Sim8200 gps info0.png
打开NEMA端口,即可收到卫星数据:
Sim8200 gps info1.png

SIM卡配置

  • 默认是使用SIM卡1的,可能是切换到SIM卡2了,请用以下指令切换到SIM卡1 :
AT+SMSIMCFG=1,1
  • 或者直接切换到SIM卡2
AT+SMSIMCFG=1,2
  • 如果还是不行,考虑是开了飞行模式,用以下指令关闭飞行模式:
AT+CFUN=1

Raspberry使用

以下方式为NDIS拨号方式,暂不支持2022-04-04的Raspbian系统,如果出错误了,请确认系统是不是2022-04-04之前的系统;2022-04-04之后的Raspbian系统推荐使用方便快捷的系统自带驱动,内部自动拨号的SIM820X RNDIS拨号

首次使用时需要进行的配置

请不要输错字母,最好复制粘贴

sudo apt-get install p7zip-full
wget https://www.waveshare.net/w/upload/8/89/SIM8200_for_RPI.7z
7z x SIM8200_for_RPI.7z  -r -o./SIM8200_for_RPI
sudo chmod 777 -R SIM8200_for_RPI
cd SIM8200_for_RPI
sudo ./install.sh

请不要删除或者修改option目录、qmi_wwan_simcom目录、default.script、install.sh这四个目录文件,否则影响驱动的加载。
运行ifconfig -a可以看到已经生成了WWAN0
SIM8200 RPI 2.png

测试AT指令

sudo apt-get install minicom
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2

SIM8200 RPI 1.png

NIDS拨号上网

cd Goonline
make
sudo ./simcom-cm

即可成功看到最下方已经生成了DNS
SIM8200 RPI 3.png
通过USB接入两个SIM820X到树莓派后可以识别到两个网卡—wwan0和wwan1,通过以下指令可以将两个网卡同时拨号:(网速无法叠加)

sudo ./simcom-cm -i wwan0
sudo ./simcom-cm -i wwan1

SIM820X wwan0 and wwan1.png

  • 说明:如果没能获取IP或者没有成功联网,用以下指令获取IP和设置dns联网:
sudo dhclient -v wwan0
sudo route add -net 0.0.0.0 wwan0

开机自启

设置开机启动,打开树莓派开机配置脚本

sudo nano /etc/rc.local

将启动命令加入倒数第二行,注意是您的运行上网文件的绝对路径,也就是exit 0的上一行。

sudo /home/pi/SIM8200_for_RPI/Goonline/simcom-cm &

注意一定要添加"&" 后台运行,否则可能会出现系统不能启动的情况。

使用ffmpeg进行推流直播

如果您使用的是2020-08-20-raspios-buster-armhf此镜像,那么您什么都不需要安装,系统已经自带了ffmpeg。别问我为什么知道,因为我被旧系统的ffmpeg安装折磨了2天,使用此系统是最方便的。
直接进入主题,假设您已经有了一个摄像头,并且已经正确连接到树莓派上,那么请根据教程继续。

  • 使用摄像头前必须运行 raspi-config 命令启用摄像头:
sudo raspi-config
选择 Enable Camera,选择 YES

Rpi Enable Camera.png

  • 如果是使用 CSI 接口的摄像头,那么系统找不到/dev/video0 的设备节点。需要在/etc/modules 文件中添加一行 bcm2835-v4l2:
sudo nano /etc/modules

加上:

bcm2835-v4l2 

Pan-tilt hat addmodules.png
那么系统启动之后,系统会加载这个文件中的模块名,重启系统:

sudo reboot
ls /dev/video*

下面发现 video0 设备节点。
Pan-tilt hat addmodules1.png
说明:如果执行前几步之后,请确认操作和指令正确的情况

假设现在使用斗鱼直播,将自己的账号注册并开通主播功能,打开斗鱼直播主播中心,找到直播设置。
SIM8200 RPI douyu1.png
打开推流设置 SIM8200 RPI douyu2.png
会获得rtmp地址和直播码,树莓派端执行命令:

ffmpeg -f video4linux2 -s 640x480 -r 25 -i /dev/video0 -c:v h264_omx -f flv "rtmp地址/直播码"

举个栗子: 先打开一个终端,这个终端先把5G网络跑起来

cd Goonline
sudo ./simcom-cm

然后再打开一个终端,运行如下指令

ffmpeg -f video4linux2 -s 640x480 -r 25 -i /dev/video0 -c:v h264_omx -f flv "rtmp://sendtc3.douyu.com/live/9188303rTNGmU7CS?wsSecret=ef762877aae120262eaf23c3f60a28bf&wsTime=5f59dbf0&wsSeek=off&wm=0&tw=0&roirecognition=0"

rtmp://sendtc3.douyu.com/live就是地址,后面的那一截即为直播码。此时进入房间号,即可观察直播,延迟在1-2S左右。

OpenWrt使用

OpenWrt简介

与软路由相对的是我们平时家用的路由器,软路由是指利用台式机或服务器等设备配合软件形成的路由解决方案,主要靠软件的设置,达成路由器的功能;而硬路由则是以特有的硬设备,包括处理器、电源供应、嵌入式软件,提供设定的路由器功能。
OpenWrt便是软路由系统中的十分受欢迎的一员,它是一款高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统,拥有强大的网络组件和扩展性,常常被用于工控设备、路由器等设备中。
得益于高度的可定制和可扩展性,OpenWrt软路由除了可以完成一般家用路由器的功能之外,还可以实现:端口转发、内网穿透、4G联网、FTP服务器等更多强大功能。

烧写系统

下载好资料中的 RPI OpenWrt系统(本系统已经安装minicom)
解压Imgs目录下的系统,使用烧写工具烧录到SD上。

登录与初始设置

烧录好系统后,OpenWrt系统开机,树莓派就相当于路由器了,因此要按照路由器的使用,使用网线将树莓派与电脑连接(也可使用手机搜索WIFI,默认名称"OpenWrt"),网页输入192.168.1.1 , 默认用户名:root ,默认密码为:password ,进入OpenWrt的Web端管理界面
SIM8200 OpenWrt 2.png

设置WIFI密码:网络 —> 无线 —> 修改 —> 接口配置 —> 无线安全,如下图所示:
SIM8200 OpenWrt 3.png
修改lan口的IPv4地址为一个与家中其他路由器lan口IP不重复的其他IP,这里设置为:192.168.10.1(很多路由器默认lan口IP为192.168.1.1,如果此处不修改,容易导致冲突从而无法联网)

如有需求也建议禁用IPv6分配长度,修改完成后点击“保存&应用”,重新使用192.168.10.1来访问OpenWrt的控制台

SIM8200 OpenWrt 4.png
此外建议调整防火墙策略以便后续通过局域连接OpenWrt的终端和Web管理界面
网络 —>防火墙,将全部的 “拒绝” 更改为“接受”,修改完成后点击“保存&应用”,如下图所示:
SIM8200 OpenWrt 5.png

系统 —> 管理权,修改SSH访问的允许的接口为 “未指定”(即任意接口都可进行ssh访问),勾选网关端口,修改完成后点击“保存&应用”
SIM8200 OpenWrt 6.png
此时,便可以通过lan口或wan口IP地址来连接OpenWrt的Web管理界面或终端

配置联网

  • 将SIM卡插入通信模块的卡槽->所有的5G天线都接上,通过USB连接到树莓派4B后->上电开机;
  • 将移动通信模组改为RNDIS模式(USB网络共享模式),SIM8202G可以在Openwrt通过minicom发送以下指令更改:
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2     //(部分模组需要添加PID才有ttyUSB*设备符)
at+cusbcfg=usbid,1e0e,9011      //(不同型号模组设置方式有差异,具体看模组规格书)
如要切换回NDIS模式(出厂默认模式)用这个指令:
at+cusbcfg=usbid,1e0e,9001
  • 添加新接口:网络 —> 接口 —> 添加新接口

OpenWrt SIM8202G 1.png

  • 创建新接口:新接口的名称 -> SIM8202G ; 新接口的协议 - DHCP客户端 ;包括以下接口 - 以太网适配器: "usb0";提交

OpenWrt SIM8202G 2.png

  • 配置接口:防火墙设置 - wan;保存&应用

OpenWrt SIM8202G 3.png

  • 无线配置:网络 -> 无线 -> 修改 -> 接口配置 -> 基本设置 ->网络中勾选SIM8202G和lan;保存&应用

OpenWrt SIM8202G 4.pngOpenWrt SIM8202G 5.png

5G网速测试

测速部分,由于树莓派自带的网口为千兆网口,且目前千兆以上的USB网卡还很少,因此此次采用SpeedTest For Python工具在命令行进行测速。 连接至OpenWrt的终端,依次输入命令,即可测速:

opkg update
opkg install python3
opkg install python3-pip
pip install speedtest_cli
speedtest 或 speedtest_cli
SIM8202G 模组注册到5G网络且信号良好时,通过手机连接到OpenWrt的热点(5.8G),手机测速可达百兆左右,实际测速情况可能有差异,仅供参考。

树莓派minicom串口调试

1、将模块插入树莓派中,将拨码开关的S_TX和S_RX调到ON:
RM500U-UART.png
2、安装minicom,minicom是linux平台串口调试工具,

sudo apt-get install minicom

用minicom 打开ttyUSB2

 sudo minicom -D /dev/ttyUSB2

发送使能UART串口:

AT+CCUART=1

3、通过minincom打开ttyS0——ttyS0为树莓派3B/3B+/4B的串口,默认波特率为115200 ;

sudo minicom -D /dev/ttyS0

4、树莓派2B/zero,用户串口设备号为ttyAMA0;可以用以下命令行确认,serial0为选用的串口设备号,如下图:

ls -l /dev/serial*

RM500U-serial.png

Jetson Nano使用

建议您使用jetson-nano-sd-card-image这个系统镜像(2020年10月更新),此系统的linux内核版本4.9.140-tegra,之前的系统是4.4的,此教程是基于4.9内核的,如果有差异请更新到与此版本相同的,这样能最大限度减少您使用出错的机率。
如果您使用的是其他的linux系统,请下载SIM8200_OS_Driver\linux下的驱动,并按照其下的文档进行移植。

第一次使用时需要进行的配置

请不要输错字母,最好复制粘贴

sudo apt-get install p7zip-full
wget https://www.waveshare.net/w/upload/0/07/Sim8200_for_jetsonnano.7z
7z x Sim8200_for_jetsonnano.7z -r -o./Sim8200_for_jetsonnano
sudo chmod 777 -R Sim8200_for_jetsonnano
cd Sim8200_for_jetsonnano
sudo ./install.sh

请不要删除或者修改option目录、qmi_wwan_simcom目录、default.script、install.sh这四个目录文件,否则影响驱动的加载。
如果出错误了,请确认系统内核是否为4.9.140-tegra,并将错误信息截图,方便工程师帮助您分析解决问题。

运行ifconfig -a可以看到已经生成了WWAN0
Sim8200 jetsonnano 1.png

测试AT指令

sudo apt-get install minicom
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2

SIM8200 RPI 1.png

5G上网

cd Goonline
make
sudo ./simcom-cm

即可成功看到最下方已经生成了DNS
Sim8200 jetsonnano 2.png

其他使用

如果您需要将产品使用在其他的系统上,请下载SIM8200_OS_Driver的文件,并参考SIMCOM官方文档进行添加驱动。

关于速度

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。


SIM82XX资料

文档

视频

微雪 5G DONGLE 扩展板组装教程

程序

软件

数据手册

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FAQ

5G功耗比较大,主机的USB接口可能带不动,请参用USB 双头线给模组充足的供电,如图所示:
USB-USB-PWR.jpg


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?
  • 如果还是不能识别到对应的SIM卡,考虑是拨码开关没使能对应的模组,请见C对应的拨码开关都置于ON:

RM5XXX-DIP-C.png



  • 移远高通
AT+QCFG="data_interface"
AT+QCFG="data_interface",0       //改为默认的USB模式 
  • 移远展锐
AT+QCFG="ethernet",0


请用以下指令配置拨号模式为稳定的路由模式:

AT+QCFG="nat",1


  • 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+CMEE=2
AT+CPIN?
AT+COPS?
AT+QCSQ
AT+QENG="servingcell"
AT+CGDCONT?
AT+QNWPREFCFG="mode_pref"

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","Your_APN"


  • 需要用AA版本(带USB功能)的M.2 B KEY 接口模组,不支持AP版本(PCIE,不带USB功能)模组
  • 如果是M.2 B KEY 接口而且符合下图所示线序的AA版本模组(带USB功能)是可以接入使用的:

M2引脚图.png


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



是的,和RM520一样都是高通 X62 平台


SIM82XX常见问题


网速

首先要理解实验室数据与实际数据,在实际中由于基站不足,信号覆盖不好,5G覆盖空洞也比较多,网速不一定能达到最高峰。在正常情况下4G上传速度稳定在20-40Mbps,5G上传速度稳定在100Mbps(人少、离基站近速度越快)


  • 确认SIM卡开通5G套餐和余额充足且当地有5G网络覆盖后,按照以下步骤固定5G(提升网速)
AT+CNBP?     //(可将频段复制到记事本)备份频段
AT+CNBP=0x100600000FC00000,0x00000000000000460000A7E2BB0F38DF,0x0000000000000000,0x00000000003FFE63000681E2090828D7,0x00000000003FFE63000681E2090828D7     //将频段赋予SIM820X
或者
AT+CNBP=0x100600000FC00000,0x0000000000000046000001E2000908DD,0x0000000000000000,0x0000000000007042000081A0080808D7,0x00000000000070000000010000000000         //将频段赋予SIM820X
AT+CNMP=71     // 固定5G


  • 可能是切换到SIM卡2了,请用以下指令切换到SIM卡1 :
 AT+SMSIMCFG=1,1
  • 如需切换到SIM卡2,用以下指令:(部分HAT有SIM2)
 AT+SMSIMCFG=1,2
如果还是不行,考虑是开了飞行模式,用以下指令关闭飞行模式:
 AT+CFUN=1



网络

这种情况可能是没有成功入网,可按照下面步骤排查:
1.先确认硬件问题:

  • 确认接入的SIM卡是否可以在手机等设备上正常通话和上网,建议多更换几家运营商的SIM卡对比测试,排除SIM卡频段问题:
  • 确认天线是否接好了;
  • 确认NET灯闪烁,常亮说明没有注册到网络

2.确认硬件OK后,可用以下指令(AT LOG)进一步确认网络情况:

*查看下固件版本信息:
AT+SIMCOMATI
*检查sim卡是否接触良好:
AT+CPIN?
*将射频打开(关闭飞行模式):
AT+CFUN=1
*检查网络模式设置为自动寻网:
AT+CNMP=2
*检查当前环境的信号质量:
AT+CSQ
*检查是否成功注册到网络:
AT+CGREG?
*检查联网情况:
AT+CPSI?
*检查APN是否对应SIM卡的运营商:
AT+CGDCONT?
*检查运营商接入情况:
AT+COPS?

SIM820X-SIM7600X-NETWORK.png



  • 建议更换不同运营商的SIM卡测试下:不同的运营商支持的5G频段不一样,换卡同时也能排除卡的其它问题
  • 没有配置APN,APN决定了入网方式,是运营商和蜂窝模组的代理,有时候APN是能够自动获取的,很多时候需要手动获取,可以通过以下指令设置:
AT+CGDCONT=1,"IP","APN"   //不同运营商APN不一样,这里APN改为对应运营商的,例如:
中国移动APN:CMNET;中国联通APN:3GNET;中国电信APN:CTNET

可以在以下网站查询各大运营商的APN: APN查询网站

  • 可以更换网络小区或去到别的城区去测试:不同的区域覆盖的运营商网络也是不一样的,导致不同地方覆盖的5G频段也不一样,
  • 要给模组充足的供电,供电不足也会导致模块注册在功耗较小的LTE 4G网络。
  • 虽然显示4G LTE网络,但是已经有5G网速了,不影响使用,也可以发送以下指令:
AT+CNMp=109
  • 可能是天线的频段没有覆盖到您使用的运营商的频段,请跟换适用于当地的全频段高增益天线测试,并且要把

所有的天线都接上,所有天线都是有用的,否则也可能导致网络问题;

  • 如果您用的是物联网卡,建议更换普通的手机SIM卡(在手机能打电话和发短信的SIM卡)测试,有的纯流量卡或者物联网卡在其它设备或者更换设备后被限制了,也是不能注册到5G网络的,或者问物联网卡商查询下卡的状态是否正常。
  • 5G的运营商的SIM卡频段要覆盖到SIM820X的频段;有时查询到的是4G网络,速度已经达到5G,可以直接测速确认是否具备5G网速。
  • 将SIM卡接到手机测试下是否能注册到5G网络,如果手机不能注册到,说明是SIM卡没开通5G流量套餐,余额不足等问题。
手机能获取到5G说明当地是有5G信号,但是手机支持的5G频段比模块多得多,所以手机能注册到5G并不代表5G模组也不一定能注册到5G网络;或者问到当地运营商的5G频段,跟5G模块支持的对标下;又或者去当地市中心(有5G NR小区的地方)测试下。
  • 确认下测试环境是否有5G网覆盖和注册到的频段是多少(注册的频段是否为5G模组支持的频段)
    • 安卓手机可以用5G手机安装Cellular-Z(各大应用商店都可以下载)查看详细的网络信息:

5G APP message.png SM820X 5G.png

    • 苹果手机可以按照以下步骤获取频段信息:
      • 打开手机拨号,输入*3001#12345#*,然后点击拨号按钮
      • 在弹出的页面中,先找到并点击“Serving Cell Info”,再找到并点击“Freg Band Indicato
      • 根据运营商的发出的表格进行查询,就可以知道了

5G-band.jpg


可以通过以下指令固定特定的频段,这里固定为41和78:
AT+CSYSSEL="nr5g_band",41:78





  • 通过以下指令检测SIM820X和树莓派等设备是否连接好,如没问题能够看到高通(Qualcomm)设备和ttyUSB0-USB4:
lsusb
ls /dev

SIM820X-ttyUSB.png


定位


  • 插上GPS天线到GNSS天线座子(SIM8200EA是ANT5;SIM8202G是ANT2),并将接收器置于空旷的室外(注意阴雨天气测试不了),上电需要等待约1分钟才能接收到定位信号;

SIMXXX-GNSS (1).png

  • M2模组需要用无源天线来获取定位信息,如果您没有无源的定位天线,配套的5G天线也可以的,更换5G天线上去,并将模块放到户外定位(5G 天线没有配延长线):

GPS-SIM8202.png


usb,树莓派运行sudo ./install 会加载USB驱动,我们会3B/4B的USB连接器进行连接通信;windows按照教程操作也是加载呢USB驱动,没有USB驱动的时候是会显示成未知设备的。



确保您的系统内核是5.4以上的,树莓派不要使用sudo update升级到最新的版本,这样会把内核版本升级到高于目前固件的版本会无法识别。


可以,分别接到不同的主机不同的USB口上,以树莓派为例,同时拨号上网的指令如下:

sudo ./simcom-cm -i wwan0
sudo ./simcom-cm -i wwan1
5G-multi-usb.jpg



可以用以下指令打开VOLTE功能:

 at+voltesetting=1
 at+cnv=/nv/item_files/modem/mmode/ue_usage_setting,1,01,1

可以用以下指令关闭VOLTE功能:

 at+voltesetting=0
 at+cnv=/nv/item_files/modem/mmode/ue_usage_setting,0,01,1


硬件

  • 如果仅是座子掉了,换个座子上去即可
  • 如果连铜皮都掉了,那通常就不能维修
  • 取下来时,请左右松动用力均衡拔下,切勿蛮力拉扯
  • IPEX4代座子相对脆弱,使用时,请更加小心谨慎



可用以下指令检测是否有Qualcomm 的高通设备,如果已经加载COM驱动(树莓派系统一般自带),还会有系列ttyUSB*出现:

lsusb
ls /dev/ttyUSB*

Lusb-ttyUSB.png


技术支持

联系人:黄工
EMAIL:3005423122@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:3005763927
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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