Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Встраиваемый компьютер AntexGate 3G-модем. Полезные настройки для более стабильного интернет-соединения

image

В сфере промышленной автоматизации существует негласная парадигма, в которой многие производители промышленного оборудования делают контроллеры отдельно, а модемы отдельно. Как правило, каждое устройство помещается в свой корпус, имеет своё питание, большие габариты и высокую стоимость. Такой вариант разделения функционала имеет свои преимущества и недостатки, но, по нашему мнению, он ведет, скорее, к бльшей коммерциализации, чем обусловлен какими-то объективными причинами. Поэтому мы решили пойти немного по другому пути и сделали универсальное устройство, которое представляет из себя свободно программируемый контроллер на базе Linux с модемом в едином корпусе. Это нам позволило в своих проектах практически совсем отказаться от привычных всем щитов автоматизации и прийти к более мобильным решениям.

Под катом этой статьи мы поделимся с Вами тонкостями настройки модема и несколькими полезными скриптами для более стабильного 3G-соединения.

Предпосылки и решения


При разработке своего устройства мы руководствовались тем, что оно должно выходить в мобильный интернет, чтобы подключаться к облачным платформам. Было два пути: напаивать модем на плату, либо использовать mPCIe-разъемы. Мы остановились на втором варианте и предусмотрели сразу два mPCIe-разъема (рисунок 1), поскольку такой вариант нам показался более интересным и гибким. Ведь установка и замена модема занимает считанные секунды, плюс для пользователя появляется необходимая вариативность и он может использовать такие комбинации mPCIe-модулей, которые ему необходимы под конкретный проект. Кроме 3G-модема это может быть LoraWan или Wi-Fi модули. Плюс ко всему mPCIe-решения зарекомендовали себя как достаточно надежные и качественные.

image
Рисунок 1 mPCIe-разъемы

В качестве основного 3G-модуля для нашего устройства мы рассматривали следующие варианты:

  • MikroTik R11e-LTE6
  • Quectel EC25-E
  • YUGA CLM920 TE5
  • HUAWEI MU709s-2p

Однако после проведения тестов наиболее предпочтительным для нас в плане надежности и соотношения цена-качество оказался модем фирмы HUAWEI (рисунок 2). Мы взяли его за основу и устанавливаем опционально в наши устройства. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать настройку и скрипты относительного модема этой модели. Возможно, этот скрипт будет универсальным и будет полезен для других модемов, однако стабильность работы с другими моделями не гарантируется. Для Rasbian Buster и HUAWEI MU709s-2p всё работает отлично.

image
Рисунок 2 Модем HUAWEI MU709s-2p, установленный на плату устройства

Использование скрипта для перезагрузки 3G-модема


Для более устойчивой и безотказной работы мы написали скрипт, который будет пинговать заданный IP-адрес, а если же определенное в настройках количество пингов не прошло, то GSM-модем перезагрузится, тем самым восстанавливая зависшее сетевое соединение. Стоит отметить, что модем определяется в системе как сетевая карта lan1.

Архив со всеми необходимыми файлами можно скачать по этой ссылке. Также текст самих скриптов представим ниже.

Файл check_inet.sh необходим для проверки наличия интернет соединения. Если заданный IP-адрес не пингуется, то мы дергаем 19 ногу и перезапускаем модем по питанию. Код из себя представляет следующий вид:
#!/bin/bash#count=0;#echo "Start script"#echo 19 > '/sys/class/gpio/export'while [ true ]; do# sleep 30. /home/pi/igate.conf#echo $usb_port#echo 'AT^NDISDUP=1,1,''"'$apn'"''\r\n' #echo 'AT^NDISDUP=1,1,"internet.mts.ru"\r\n' flag=0for ((i = 1; i <= $ping_count; i++)); do#for i in {1..$ping_count}; do #делаем 5 пингов до сервера#ping -I eth1 -c 1 8.8.8.8 > /dev/null || flag=$(($flag+1))ping -I $interface -c 1 $ping_ip || flag=$(($flag+1))sleep 1doneif [ "$flag" -ge "$ping_error" ]; then #если потерь пакетов больше 3х#echo "рестарт модема - начало"#count=$((count+1))#echo $count#рестарт модемаsudo ifconfig eth1 downecho 19 > '/sys/class/gpio/export'echo out > '/sys/class/gpio/gpio19/direction'echo 0 > '/sys/class/gpio/gpio19/value'sleep 1echo 1 > '/sys/class/gpio/gpio19/value'sleep 15sudo ifconfig eth1 upsleep 1#echo -en 'AT^NDISDUP=1,1,"internet.mts.ru"\r\n' > /dev/ttyUSB3#АТ команда для записи настроек точки доступа APNecho -en 'AT^NDISDUP=1,1,''"'$apn'"''\r\n' > $usb_port#echo "рестарт модема - конец"fisleep $timeoutdone 

Файл start_inet.sh запускает check_inet.sh после перезагрузки устройства:
#!/bin/bash### BEGIN INIT INFO# Provides:          start_inet# Required-Start:    $remote_fs $syslog# Required-Stop:     $remote_fs $syslog# Default-Start:     2 3 4 5# Default-Stop:      0 1 6# Short-Description: Example initscript# Description:       This service is used to manage a servo### END INIT INFOcase "$1" in     start)        echo "Starting check_inet"        sudo /home/pi/check_inet.sh > /dev/null 2>&1 &        #/home/pi/check_inet.sh        ;;    stop)        echo "Stopping check_inet"        #killall servod        sudo kill -USR1 $(ps ax | grep 'check_inet' | awk '{print $1}')        ;;    *)        echo "Usage: /etc/init.d/check_inet start|stop"        exit 1        ;;esacexit 0

Также в архиве находится файл конфигурации igate.conf

Последовательность настройки:
1. Добавьте правило соответствия физического подключения COM-порта модема к концентратору USB. Для этого поправьте файл по следующему пути:
sudo nano /etc/udev/rules.d/99-com.rules

2. Добавьте в файл следующую строку:
KERNEL==ttyUSB*, KERNELS==1-1.5:2.4, SYMLINK+=GSM

3. Сохраните правила и перезагрузите устройство. Теперь порт Вашего модема будут определять по удобному псевдониму /dev/GSM;
4. Скачайте архив по предложенной выше ссылки, либо самостоятельно создайте файлы check_inet.sh, start_inet.sh и igate.conf;
5. Скопируйте файл check_inet.sh в папку:
/home/pi/

6. Сделайте файл check_inet.sh исполняемым:
sudo chmod +x /home/pi/check_inet.sh

7. Скопируйте файл start_inet.sh в папку:
/etc/init.d/

8. Сделайте файл start_inet.sh исполняемым:
sudo chmod +x /etc/init.d/start_inet.sh

9. Обновите конфигурацию автозагрузки выполнив команду:
sudo update-rc.d start_inet.sh defaults

10. Скопируйте файл igate.conf в папку:
/home/pi/

11. Настройте файл конфигурации. Ниже представлен файл конфигурации с комментариями:
#ip-адрес пинга. Скрипт будет пытаться пинговать этот ip-адрес, если определенное в параметре [ping_error] количество пингов не прошло, скрипт будет перезагружать GSM-модем, тем самым восстанавливая зависшее сетевое соединение.ping_ip=8.8.8.8#точка доступа APN. Это адрес точки доступа Вашего интернет-провайдера, он выдается вместе с сим-картой.apn=internet.mts.ru#период проверки соединения 3G (период пинга). Период выполнения скрипта. Каждые 30 секунд будет осуществляться проверка пингов.timeout=30#количество пингов. Общее количество пингов.ping_count=5#количество неуспешных пингов для рестарта модема. Количество неуспешных пингов, после которых необходимо выполнять перезагрузку модема. Не может быть больше чем [ping_count]. Процент потерянных пакетов нужно подбирать индивидуально в зависимости от качества покрытия сети.ping_error=3#LAN интерфейс модема. Сетевой интерфейс модема, обычно на устройстве AntexGate определяется как [eth1], посмотреть название можно выполнив команду ifconfiginterface=eth1#USB порт модема. Физический USB порт к которому подключена сетевая карта, обычно на устройстве AntexGate определяется как [ttyUSB4]usb_port=/dev/GSM


Управление скриптом


Запуск в фоновом режиме файла скрипта check_inet.sh:
/etc/init.d/start_inet.sh start

Остановить check_inet.sh:
/etc/init.d/start_inet.sh stop

Скрипт также автоматически запускается после перезагрузки устройства.

Варианты применения устройства


Рассмотрим основные задачи, под которые можно использовать устройство:
  1. Контроллер с выходом в интернет для передачи данных в облако;
  2. 3G-роутер для задач в поле;
  3. Контроллер для умного дома с резервирующим каналом 3G. То есть можно использовать LAN-порт как основной канал связи, а 3G в качестве резервного, чтобы всегда был доступ к устройству;
  4. Базовая станция LoRaWAN, то есть опрос устройств по LoRaWAN и передача данных в облако через сеть 3G или LTE;
  5. Устройство для мониторинга транспорта (подключение по CAN и стыковка с различными сервисами)

На самом деле, вариантов применения такого устройства может быть очень много и несомненным его плюсом является законченность, универсальность и мобильность. Одно устройство может заменить привычный шкаф автоматизации и стать незаменимым решением в Ваших проектах.
Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 03.08.2020 14:12:05
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Разработка под linux

Разработка на raspberry pi

Компьютерное железо

Интернет вещей

Diy или сделай сам

Raspberry pi

Raspberry

Raspbian

Raspberry pi 3

Iot

Internet of things

Openhab

Homeassistant

Iridium

Iridium mobile

Node-red

Scada

Codesys

Smart home

Умный дом

Умный город

Умный автомобиль

Асу тп

Асутп

Linux

Mqtt

Rs485

Rs232

Can шина

Canbus

1-wire

Разработка

Diy diy или сделай сам

Diy

Облачные сервисы

Облачные технологии

Промышленная автоматизация

Промышленный интернет вещей

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, personeltest.ru