Jetson Nano系列教程10：采用4G模块上网(NDIS拨号方式)

1.说明

本章将介绍Jetson Nano/Raspberry Pi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，本章教程同样适用于树莓派。

2.采用4G模块的上网方式有哪些？

Jetson Nano 或Raspberry Pi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或Raspberry Pi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，或Raspberry Pi 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：

树莓派4B接上SIM7600CE 4G扩展板

注意：

1.若接到40Pin引脚上使用，则注意将SIM7600的Flight Mode，PWR引脚拉低，即需要设计初始化脚本，详情见相关产品页面，否则将进入飞行模式。

2. 若树莓派通过USB线单独给SIM7600供电，则可能出现供电不稳定，导致SIM7600开机后关机的现象。

3.若仅仅使用拨号上网功能，则可以不接到Jetson Nano或Raspberry Pi的40Pin上。

4. 正式开始

4.1 检查硬件连接，网络连接(该步骤必须检查并确认)

• 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系统或树莓派的Raspbian系统是否内置了高通USB串口驱动，非新版本镜像系统可能未内置该驱动，查看方式如下图所示：

  # 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
  

  
  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

  # 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?
  

  

至此，SIM7600CE和Jetson Nano或Raspberry Pi硬件连接正常，网络连接正常。

4.2 编译并安装驱动模块文件

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

lsmod

但是对于Raspberry Pi的Raspbian系统，默认是安装了高通的用于wwan0网口的驱动模块文件，如下图：

对于Raspberry Pi，需要先卸载该驱动(不然会与新装的驱动冲突)，再安装上simcom的用于wwan0网口的驱动模块文件，卸载方式如下：

sudo su
rmmod qmi_wwan

在此基础上，执行后续步骤。

将编译以下驱动模块源程序：

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：

make

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：

insmod simcom_wwan.ko
lsmod

此时，simcom_wwan驱动模块已安装上。

可查看到内核的打印信息：

dmesg

Raspberry Pi编译及安装驱动模块的操作同Jetson Nano。

4.3 开始拨号，并分配IP

此时，可看到已经出现wwan0网口：

ifconfig -a

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

ifconfig wwan0 up

• 然后拨号

minicom -D /dev/ttyUSB2
AT$QCRMCALL=1,1

• 最后，分配IP

apt-get install udhcpc
udhcpc -i wwan0

此时，正常可以分配到IP。当然，没有绝对！如果一直出现“udhcpc: sending discover”，那么要反思是否没有听麻麻的话。比如树莓派下没有先按照上文卸载驱动 rmmod qmi_wwan 驱动，或者拨号时间太长又断开了，又或者上面其他步骤操作错了。。

接下来开始该网口进行测试：

ifconfig -a
ping -I wwan0 www.baidu.com

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：

route add -net 0.0.0.0 wwan0

5 测速

最后，对采用NDIS拨号上网进行测速：

注意，以上数值仅供参考，不同地域，不同运营商，测速所得出的数据略有差距，在理想的情况下，在SIMCOM实验室测试，理想上行与下行速度为20Mbps。

6 驱动源码

simcom_wwan.c&Makefile：simcom_wwan.c和Makefile.rar