工业用 Raspberry Pi 从一开始就要考虑的移动网络
新的 MEEQ SIM 卡已确认可以使用!

如今,为物联网设备的 4G/5G 通信提供了专门的服务。工业用 Raspberry Pi 终端经常被要求收集传感器等测量到的数据。随着 Pi 5/CM 5 的问世,处理性能得到了提高,不仅可以收集原始数据,还能在一定程度上发送在树莓派中处理后的数据。Pi 5/CM 5 的处理性能有所提高。

与 3G 时代不同,现在有了 4G 和 5G,带宽也在不断增加。运行成本也变得更低,高速通信提高了实时操作性。传输大文件的能力也扩大了物联网终端的操作范围。


配备直接 SIM 卡插槽的机型,如工业用 Raspberry Pi “PL-R4 “系列,不需要额外的设备,可以考虑灵活操作,不受限于传统的通信方式。

PL-R4 背面:插入 SIM 卡插槽

因此,有了 Raspberry Pi,移动通信的门槛就降低了。只要能保证供电,就不必放弃在户外使用物联网终端的项目。

用于运行验证的 MEEQ SIM

这次我们使用的是 “MEEQ SIM”,这是一种物联网通信服务,每月 143 日元起(含税)。
如上所述,”PL-R4 “系列有一款机型配备了 SIM 卡插槽和 Wi-Fi 功能,因此只需更换 SIM 卡就可以自由选择电信公司。
由于并非所有 SIM 卡的工作方式都相同,我们还测试了 “MEEQ SIM”。和以前一样,我们能够顺利使用。

附加服务举例

与您签订合同的一些电信公司会提供自己的服务。

服务实例

  • MEEQ 全球 SIM 卡
  • MEEQ 数据平台
  • MEEQ AI
  • MEEQ 商务工具

*5G 通信可单独选配。

使用 MEEQ 数据平台将是一种很容易想象到的服务,因为它是专门为物联网设计的。
这是一种发送 Raspberry Pi 或其他设备测量数据的操作。

存储在 MEEQ 物联网存储中的数据可实时查看、导入数据库进行处理,并与公司自己的系统结合使用。另一个方便的功能是可以直接从 AWS 账户访问物联网存储。

如上一节所述,除了移动通信(即普通数据 SIM 卡)外,还有其他几种针对物联网设备的服务正在开发中。
很难知道有哪些电信公司可提供企业合同服务,因为这些服务并不常见。

我们希望个人可签约的普通数据 SIM 卡的操作就足够了,但我们希望您知道其中有些服务是为物联网设备设计的。

工业级 Raspberry Pi 和移动网络

与 “PL-R4 “的 4G (LTE) 通信先前已通过 OCN 的 SIM 卡进行过介绍。
本文再次介绍移动通信连接,但更多详情也请参阅上一篇文章。
与 4G (LTE) 通信模块的连接设置

检查 Raspberry Pi 端

SIM 卡激活后即可使用。
激活完成可能需要一些时间,具体取决于签约公司。请等待一段时间,直到激活完成。这次我们没有测量时间,但 30 分钟后就完成了。

我们使用的 “PL-R4 “是树莓派计算模块 4,操作系统是靶心。

  • 树莓派计算模块 4
  • 红心 64bit
  • 从 32GB eMMC 开始
  • 专用天线
  • SIM 卡(MEEQ)

首先,让我们检查一下 Raspberry Pi 端的连接信息。

只需使用 ip 命令检查 eth0、wlan0 和 wwan0 即可。

ip a

nmcli 命令显示当前连接状态

nmcli connection show

图像显示连接状态

命令可以省略。只用 c 命令也会产生同样的结果。

nmcli c

我还检查了下一个。

nmcli device status

发现 4G (LTE) 通信为 wwan0,设备为 cdc-wdm0,连接类型为 gsm 等。

连接设置(APN)

SIM 卡需要提前与大多数承包商办理 SIM 卡激活手续。
在这种情况下,MEEQ 也是如此,应在专用用户屏幕上完成激活。激活可以从另一台机器完成,而不能从设备本身完成。



下一步是设置与 Raspberry Pi 的 APN 连接。如果设备配有 SIM 卡插槽(如 PL-R4),则无需安装驱动程序;只需创建一个要连接的配置文件即可。

ufw 设置

如今,从安全风险的角度来看,为了安全起见,在进行移动通信之前,应该在 ufw 中设置防火墙。

sudo apt update
sudo apt install -y ufw

根据站点或公司的实际情况进行配置,例如允许 web 以及 ssh 和 vnc 端口,以及只允许在本地环境中通信。
详细设置请参阅上一篇文章。
UFW – 防火墙

与之前一样,只允许使用必要的端口。

配置 APN 设置的 nmcli 命令

通过命令配置 APN 设置:
配置 APN 所需的信息可从承包商处获得。请在您的环境中替换。
一般来说,您可以在收到的 SIM 卡或合同文件中找到连接信息。

  • con-name 连接名称 = 易于理解的任意名称
  • apn 接入点名称 = SIM 卡公司提供的 APN 名称
  • user/password= SIM 卡公司提供的用户名和密码

只需一行 nmcli 命令即可完成 APN 设置。操作非常简单。

提供换行符是为了便于阅读,但你也可以去掉\,单行运行程序。
应用每条信息并执行。

sudo nmcli con add type gsm ifname wwan0 \
con-name Connection name apn access point name user user name password password

解释

ifname 指定网络接口名称。根据手册,星号 (*) 没有价值,如果未设置 wwan0,将使用默认名称,因此第一次可以使用星号。(ifname "*")
如果 wwan0 已经存在,则指定它进行字符串化。

ifname │ connection.interface-name
* 值将被解释为无值,使连接配置文件与接口无关。
注意:使用引号 对于绑定、团队和桥接连接,如果未设置,将生成默认名称。
翻译

  • 被解释为没有值,连接配置文件不再依赖于接口。
    注意:要抑制 shell 扩展,请用引号括起 *;对于绑定、团队和桥接连接,如果未配置,将生成默认名称。
    引自:https://manpages.ubuntu.com/manpages/focal/man1/nmcli.1.html#property 别名

执行后,目的地名称将出现在网络连接的移动宽带组中。 没关系。

表示为 “移动宽带:MEEQ

检查连接(Raspberry Pi 端)

为了验证 4G (LTE) 连接,暂时禁用了其他连接方式并进行了验证。
如果只需要有线局域网连接,可以不连接网线。

暂时禁用 Wi-Fi 和有线局域网连接的命令

nmcli connection down connection name(eg:LAN\1)

可通过执行 up 命令重新激活。

nmcli connection up connection name

如果您使用的是图形用户界面环境,任务栏上有一个名为 “网络连接监控器 “的面板小程序,您可以添加一个新的小程序并检查连接收发的数据包。

如果发送和接收的数据包值不断增加,就很容易看出通信确实正在进行。

您还可以使用上一期介绍的mmcli命令来检查信号强度。
通信调制解调器的详细信息

mmcli -m 0

--------------------------------
  Status   |                 lock: sim-pin2
           |       unlock retries: sim-pin (3), sim-puk (10), sim-pin2 (3), sim-puk2 (10)
           |                state: connected
           |          power state: on
           |          access tech: lte
           |       signal quality: 100% (recent)

如状态部分所示,通过专用天线,室内信号质量为 100%。

用于移动网络的天线 [LANTIP6701/TG .55.8113)]

如果无法连接


路由器(包括授予的 IP 地址)也是签约公司的 IP 地址吗?

使用 route 命令进行检查。

route -n

or
netstat -nr
ss -pt

现在还有 ss 命令。根据选项的不同,这些命令可以检查不同的内容。
所有命令都可以在 Raspberry Pi 操作系统上按原样执行。

4G (LTE) 通信的接口名称是 wwan0。
如果只想检查 IP 地址,可以使用 ifconfig 命令指定接口名称。

ifconfig wwan0

如果分配的 IP 地址不是专用 IP,也不是电信公司的路由器 IP 地址,那么您就是在通过 4G (LTE) 通信。

我显示了 Raspberry Pi 的官方页面。可以看到 wwan0 已正常连接。

验证连接(SIM 卡公司方)


在本 MEEQ 中,您还可以通过登录用户屏幕一目了然地查看通信量。

用于物联网终端的移动通信卡


常规数据通信 SIM 卡也是如此,它也可以在 Raspberry Pi 上进行 4G (LTE) 通信。

之前的 OCN SIM 卡和这款 MEEQ SIM 卡都已确认可与 “PL-R4 “系列配合使用。


我们希望选择适合项目内容(包括初始成本)的通信服务。

有关 MEEQ 的更多信息,请点击链接。MEEQ 作为 SIM 卡推出,也适用于工业级 Raspberry Pi。

MEEQ: https://www.meeq.com/meeq/index.html


文章由拉斯必达提供

非工程师也能愉快使用的 Raspberry Pi 信息网站 raspida.com一个非工程师也能享受和使用的 Raspberry Pi 信息网站。他还为 PiLink 网站提供有关工业用 Raspberry Pi 的技术博客文章