在储能系统应用中，通过4G上云是非常基础和常见的应用需求，由于业务和场景的多样性，4G模块也多种多样，本文将详细介绍如何在EM储能网关中玩转4G模块。
移植准备1. 硬件选择
本文以EM系列中的EM-500储能网关作为开发主体，如图1所示，EM系列的产品带有PCIE扩展槽及其他丰富的接口，PCIE扩展槽里面预留USB接口，方便对PCIE模块开发使用，使用时只需将4G模块插入PCIE槽即可。
图1 EM-500储能网关
2. 已适配的产品 目前在EM-500已经适配的4G模块有：L610-CN、L610-EU、NL668、EC20、EC200U-CN、EC200A-CN、EG21-G、EG25-G、SLM770A、BG95-M3、EG912U-GL。
3. 4G模块调试接口
当我们插入4G模块后会在/dev/生成若干个USB调试接口,设备名字一般为：/dev/ttyUSBX(X=0,1,2….x)，如果没有则输入lsusb命令查看是否识别到USB设备，如图2调试接口所示，目前插入的4G模块的PID为2c7c,VID为0125，厂家为移远，调试接口有4个。
图2 调试接口如果lsusb可以查看到设备时，/dev/没有相应的调试接口时，可以将4G模块的PID VID输入到new_id这节点，输入以下命令(以图2的PID VID为例)：
echo "2c7c 0125 ff" > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
成功内核会输出类似以下log：
root@EM500:~# echo "2c7c 0125 ff" > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id [ 213.905997] option 2-1 GSM modem (1-port) converter detected[ 213.906609] usb 2-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB0[ 213.907126] option 2-1 GSM modem (1-port) converter detected[ 213.909049] usb 2-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB1[ 213.909491] option 2-1 GSM modem (1-port) converter detected[ 213.919056] usb 2-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB2[ 213.924366] option 2-1 GSM modem (1-port) converter detected[ 213.927619] usb 2-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB3
然后在/dev/就可以看到调试接口了，得到调试接口就可以使用microcom或者cat\echo进行4G模块AT指令调试，例如输入AT指令查看模块固件版本，如下图3 调试演示所示：
图3 调试演示
拨号上网
1. 拨号方式及选择
目前4G拨号方式有PPP拨号、ECM拨号、Gobinet拨号、QMI拨号等。在EM系列使用的是ECM拨号，ECM拨号通过利用4G网络的高速性能、广阔覆盖范围、低延迟、高带宽支持和移动性等优点，为各种应用场景提供了可靠、快速、稳定的数据连接。这使得设备能够实现高效的数据传输和实时通信，满足不同行业和领域的需求，且不需要移植任何的工具，像PPP、Gobinet、QMI这些拨号方式，不同的4G模块厂家都有不同的拨号工具，移植起来比较繁琐。
2. ECM拨号上网ECM上网很简单，只需要使用AT指令即可完成，如下演示移远EC20模块在ECM模式下上网：首先切换ECM模式
cat /dev/ttyUSB2 &echo -e "AT+QCFG=\"usbnet\",1\r\n" > /dev/ttyUSB2
切换完成后需要对模块进行复位，输入以下命令：
echo 498 > /sys/class/gpio/exportecho out > /sys/class/gpio/gpio498/directionecho 1 > /sys/class/gpio/gpio498/valueecho 0 > /sys/class/gpio/gpio498/value
复位完成后ifconfig -a可以看到一个网卡，使用dhclient <网卡名>获取ip后即可上网，如图4 网络通信所示。
图4 调试演示每种模块或者厂家切换到ECM 的AT命令是不一样，目前已适配的4G模块的ECM切换命令如图5 ECM切换命令所示。
图5 ECM切换命令有些4G模块是不需要拨号的，当切换到ECM后，重启后则会自动拨号，有些4G模块则需要手动拨号，具体区分如图6 ECM拨号所示。
图6 ECM拨号
手动拨号时需要根据SIM卡的运营商来进行切换，切换完后才能进行拨号，对应的AT指令如下：
移动：echo -e "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CMNET\"\r\n" > /dev/ttyUSB0电信：echo -e "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CTNET\"\r\n" > /dev/ttyUSB0联通：echo -e "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"3GNET\"\r\n" > /dev/ttyUSB0
以下以EC200U-CN作为演示，如图 7 EC200U-CN拨号上网所示。
图7 EC200U-CN拨号上网
设置及问题排查
1. band 号设置
我国对应的band号如图8 band号分布所示：
图8 band号分部
同样是每家厂商对应设置band号是不一样的，以移远的模块(EG912U-GL)为例,输入以下指令可以查看现在开启的band号。
root@em-500:~# cat /dev/ttyUSB0 &root@em-500:~# echo -e "at+qcfg=\"band\"\r\n" > /dev/ttyUSB0+QCFG: "band",0xf,0x2000001e20b0f18dfOKroot@em-500:~#
其中0x2000001e20b0f18df为目前启用的band号，这里要把0x2000001e20b0f18df换算成二进制，1是打开，0是关闭，第0位是band1，第1位为band2,以此类推，现在EG912U-GL开启的band号有(列举一部分)：band1，band2，band3，band4，band5,band7,band8,band12等。输入以下命令可以设置band号，如下关掉band1-band8,设置时不需要带上0x。
root@em-500:~# echo -e "at+qcfg=\"band\",f,2000001e20b0f1800\r\n" > /dev/ttyUSB0OKroot@em-500:~#
2. 网卡名称问题当切换到ECM后，会生成一些enxxxxxx之类的稀奇古怪的网卡名字，主要原因是被系统的rules给重名命了，如下内核打印可知，一般来说切换到ECM后网卡的名字为usbX(X=0,1,2…x)。
cdc_ether 2-1:1.0 enx024bb3b9ebe5: renamed from usb0
解决方法如下：
修改80-net-setup-link.rules内容，将NAME=”$env{ID_NET_NAME}” 里的ID_NET_NAME改成ID_NET_SLOT后，重启设备就可以了。
打开80-net-setup-link.rules，如下：
vi /lib/udev/rules.d/80-net-setup-link.rules
图9 修改网卡重命名
3. 网络不通排查当dhclient获取到ip后ping不到百度，提示以下错误：
ping: www.baidu.com: Temporary failure in name resolution
可能是DNS不对或是模块拨号失败导致ping不出去，具体原因可以先ping 114.114.114.114或者ping 8.8.8.8，如果不能ping通则修改DNS，如下：
vi /etc/resolv.conf#注释和添加以下内容：#注释掉：#nameserver 127.0.0.53#options edns0#添加：nameserver 114.114.114.114nameserver 8.8.8.8
然后再ping 百度即可，如果改完还是ping 不通则输入往USB调试接口输入AT+CSQ看下信号，信号太低也可能导致ping不出去，这种情况接上天线多ping几次就行，如图10 ping测试所示：
图10 ping测试如果网络还是不通可以使用以下AT指令来排查网络不通的原因：
部分正常情况调试截图如图11 调试截图所示。
图11 调试截图
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