4G/5G HAT 树莓派 OpenWrt 使用教程

概述

本教程将介绍如何使用Raspberry Pi 4B搭载SIM8202G-M2 HAT模块，实现将移动网络用wifi共享的功能，如果额外增加UPS作为电源即可得到可移动便携的无线路由器，随时随地将4G或5G移动网络共享。

工作原理

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；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；树莓派烧录OpenWrt软路由系统后，这样树莓派本身就相当于一个无线WIFI路由器了。
远程 NDIS (RNDIS) 是动态即插即用 (PnP) 总线（如 USB、1394、蓝牙和 InfiniBand）上以太网 (802.3) 网络设备的独立于总线的类规范。远程 NDIS 通过抽象控制和数据通道在主计算机和远程 NDIS 设备之间定义独立于总线的消息协议。基于USB实现RNDIS实际上就是TCP/IP over USB，就是在USB设备上跑TCP/IP，让USB设备看上去像一块网卡。使用这个协议的好处就是其泛用性高，在Windows系统中通过加载自带的RNDIS驱动直接识别并使用外接的网络模块，同样在OpenWrt软路由系统中也可以将接口设置DHCP客户端模式也可以直接通过模块连接上网络。

准备工作

硬件准备

树莓派，4g/5g通信拓展模块（这里以RM8202G为例）及其配件包，SD卡，5V3A直流电源适配器两个，支持并开通了5G/4G服务的SIM卡

烧写软路由镜像

下载编译好的OpenWrt镜像文件并解压；
使用烧录软件将镜像文件烧录在准备好的sd卡中。

安装拓展板

将通信模块对准斜向插入底板M2接口，下压后用螺丝固定尾部；
使用IPEX 转接线将通信模块上的天线接口与底板上的天线接口相连，并分别旋入四根船桨天线。
使用配件包USB-A公转A公连接线或转接头将树莓派与安装好通信模块的拓展模块连接起来（尽量连接树莓派USB3.0接口）。

配置RNDIS/ECM拨号模式

通过添加模组的VID和PID加载ttyUSB*设备符，通过minicom打开对应的AT port发送AT指令配置RNDIS网卡模式，然后等待模组重启,不同系列模组指令不一样，如下：

SIM76XX

echo 1e0e 9011 > /sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
minicom -D /dev/ttyUSB2
AT+CUSBPIDSWITCH=9011,1,1

SIM82XX

echo 1e0e 9011  > /sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
minicom -D /dev/ttyUSB2
at+cusbcfg=usbid,1e0e,9011

RM5XXX/EM06XX

echo 2c7c 0800 > /sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
minicom -D /dev/ttyUSB2
AT+QCFG="usbnet",1
AT+QNETDEVCTL=2,3,1
AT+CFUN=1,1

FM6XX

echo 2cb7 0a05 > /sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
minicom -D /dev/ttyUSB0
ATE1
AT+CPIN?
AT+CGDCONT?
AT+GTAUTOCONNECT=1
AT+GTUSBMODE=39
AT+GTRNDIS=1,1
AT+GTRNDIS?
AT+CFUN=1,1

配置使用

连接和配置树莓派OpenWrt系统WIFI

烧录好OpenWrt系统后，将SD卡插入树莓派主板，默认网口IP是：192.168.1.1，默认开启为 5G 的WIFI路由器。
可通过手机WIFI搜索，找到默认名称为“OpenWrt”的WIFI开放热点，然后连接
打开浏览器，输入：192.168.1.1，默认用户名：root，默认密码为：password ，然后就可以进入路由器管理界面。
将sim卡插入通信模块的卡槽，将开关拨到外接电源((EXT PWR))的位置，外接额外电源后模块开机；
添加新接口：网络 —> 接口 —> 添加新接口

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

配置接口：防火墙设置 - wan；保存&应用

在接口里改防火墙，而不能在防火墙里改

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

联网测速

RM50XQ 网速实测

手机等设备连接到Openwrtr热点，安装测速工具，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。

资料

扩展应用（需联网）

安装minicom

opkg update
opkg install minicom

安装lsusb

opkg install usbutils

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