Das GPRS Modem im Orange PI 2G-IOT

Testbetrieb an einem seriellen Terminal

Der Oran­ge Pi 2G-IOT ver­fügt über ein ein­ge­bau­tes GPRS Modem. Die­ses wird mit der IMEI 000000000000000 aus­ge­lie­fert. Beim 2G-IOT han­delt es sich nicht um ein zuge­las­se­nes Mobil­te­le­fon, son­dern um ein “Labor­mus­ter” für Ent­wick­ler. Die im Inter­net kur­sie­ren­de Mei­nung, dass die feh­len­de ein­deu­ti­ge IMEI einen Betrieb des Oran­ge PI 2G-IOT im Mobil­funk­netz ver­hin­dert, ist nicht rich­tig. Erfah­ren Sie in der nach­fol­gen­den Anlei­tung, wie man den Oran­ge PI 2G-IOT für Tele­fo­nie und SMS nut­zen kann. Die kor­rek­te Ver­wen­dung zur Anbin­dung an das Inter­net mit wvdi­al und ppp kön­nen Sie in einem sepa­ra­ten Bei­trag nach­le­sen.Beach­ten Sie jedoch, dass der Betrieb eines GSM/​GPRS Modems, je nach ver­wen­de­ten Tarif, bei feh­ler­haf­ter Kon­fi­gu­ra­ti­on erheb­li­che Kos­ten ver­ur­sa­chen kann. Set­zen Sie die unten­ste­hen­den Anwei­sun­gen nur um, wenn Sie sich über die ent­ste­hen­den Kos­ten infor­miert haben. Mit Flat-Rates im Pre­paid Seg­ment, z.B. ALDI-TALK, kann man die Kos­ten zumin­dest auf das der­zei­ti­ge Gut­ha­ben begren­zen.

1. SD-Karte präparieren

Zur Inbe­trieb­nah­me müs­sen Sie eines der vom Her­stel­ler emp­foh­le­nen Linux Images auf eine geeig­ne­te micro SD-Kar­te „bren­nen“. Für unse­ren Test­be­trieb wur­de eine San­disk Indus­tri­al micro SD-Kar­te mit 8GB ver­wen­det. Auf die­se micro SD-Kar­te wur­de Oran­ge­Pi_2G-IOT Raspbian_Server_V1.1 in der Ver­si­on vom 22.4.2017 über­tra­gen. Nur der Ord­nung hal­ber soll­te erwähnt wer­den, dass der Oran­ge PI 2G IOT nicht mit jeder micro SD-Kar­te zurecht­kommt. Wir haben hier fünf ver­schie­dens­te micro SD-Kar­ten, die unse­re bei­den Oran­ge PI 2G-IOT nicht lesen kön­nen. Außer den ver­wen­de­ten San­disk Indus­tri­al micro SD-Kar­ten in der Geschwin­dig­keits­klas­se 10 funk­tio­nier­te auch noch eine 32 GB San­disk in der Geschwin­dig­keits­klas­se 4.

2. Hardware vorbereiten

Der Jum­per neben dem Anschluss für die läng­li­che W-LAN Anten­ne muss, damit der Oran­ge PI 2G-IOT von der SD-Kar­te boo­tet, in Rich­tung der Befes­ti­gungs­boh­rung posi­tio­niert sein. Der neben dem Anten­nen­ka­bel befind­li­che Stift bleibt also frei. Die dahin­ter lie­gen­den Dip-Schal­ter sind nicht für die Boot Selec­tion zustän­dig, son­dern ermög­li­chen die Aus­wahl der Bele­gung der USB Anschlüs­se.

3. Stromversorgung

Das ver­wen­de­te Netz­teil muss eine sta­bi­le Strom­ver­sor­gung über einen Mikro-USB Ste­cker sicher­stel­len. Beim Netz­teil und beim Anschluß­ka­bel soll­ten sie nicht spa­ren. Ein­fa­che, ver­meint­lich geeig­ne­te Handy­la­de­ge­rä­te lie­fern oft­mals nur eine unge­nü­gend sta­bi­li­sier­te last­ab­hän­gi­ge Aus­gangs­span­nung.

4. Verbindung zum Terminal

Ver­bin­den Sie einen USB zu TTL (3.3V) Seri­al Kon­ver­ter mit den UART Anschlüs­sen auf der 3-poli­gen Stift­leis­te direkt hin­ter dem Typ A (gro­ßen) USB Anschluss des Oran­ge PI 2G IOT. Der GND Anschluss des Kon­ver­ters wird mit den GND Anschluss des Oran­ge PI ver­bun­den. Die Daten­lei­tun­gen wer­den gekreuzt. Also jeweils RX an TX. Einen Kon­ver­ter mit 5 Volt Aus­gang kön­nen Sie nur über einen Pegel­wand­ler ver­wen­den. Ver­bin­den Sie den USB zu seri­ell Kon­ver­ter mit Ihrem PC. Meist wird der USB Kon­ver­ter auto­ma­tisch erkannt und ein­ge­bun­den. Nun Star­ten Sie ein Ter­mi­nal­pro­gramm, z.B. Put­ty, und ver­bin­den Sie die­ses mit der dem USB Kon­ver­ter zuge­wie­se­nen seri­el­len Schnitt­stel­le. Die Baud­ra­te stel­len Sie auf 921600 Baud ein. Das Pro­to­koll ist 8-N-1. Der Hand­shake ist XON/​XOFF.

5. Einsetzen der micro SD-Karte

Die micro SD-Kar­te wird mit den Kon­tak­ten vor­an in den auf der Unter­sei­te befind­li­chen Slot nahe der CE Kenn­zeich­nung ein­ge­ras­tet. Die Beschrif­tungs­sei­te der Kar­te muss von unten sicht­bar sein. Die Kon­takt­flä­chen befin­den sich dann in Rich­tung der Pla­ti­ne.

6. Einsetzen der SIM Karte

Legen Sie die zu ver­wen­den­de Micro-SIM-Kar­te zunächst in ein Mobil­te­le­fon ein und deak­ti­vier­ten sie zunächst die bei Aldi Talk werks­sei­tig akti­vier­te Ruf­um­lei­tung zur Mail­box. Hier­zu wäh­len Sie 9911. Nach der Ber­gü­ßungs­an­sa­ge wäh­len Sie 9, Dann im nächs­ten Menue 6, zuletzt kön­nen Sie nun mit der Tas­te 1 Ihre Mail­box aus- oder ein­schal­ten. Deak­ti­vie­ren Sie nun über das Mobil­te­le­fon­me­nue die PIN Abfra­ge. Hier­mit wird eine mög­li­che Feh­ler­quel­le besei­tigt, was den Test­be­trieb erleich­tert. Die Micro-SIM-Kar­te kommt in den Slot neben den Mod­em­bau­stein mit dem rosa­far­be­nen Auf­kle­ber. Intui­tiv neigt man dazu die SIM-Kar­te mit der abge­schräg­ten Sei­te nach vor­ne ein­zu­set­zen. Das ist falsch! Ach­ten Sie dar­auf, dass die abge­schräg­te Ecke der Kar­te, wie in der Abbil­dung, zur Außen­kan­te der Pla­ti­ne zeigt und die Kon­takt­flä­chen in Rich­tung Pla­ti­ne.

7. Den Orange PI 2G-IOT booten und konfigurieren

Nun ver­bin­den Sie den Oran­ge PI mit der Strom­ver­sor­gung. Jetzt boo­tet der Oran­ge PI. Beim ers­ten Boot­vor­gang wird ver­sucht das, bis­her noch nicht kon­fi­gu­rier­te, Netz­werk zu errei­chen. Das dau­ert etwas. Log­gen Sie sich als root mit dem Pass­wort oran­ge­pi ein.

OrangePi login: root
Password: orangepi

Bei Arm­bi­an Linux ist das Default-Root-Pass­wort 1234. Bei ande­ren Dis­tri­bu­tio­nen ent­neh­men Sie die mög­li­cher­wei­se abwei­chen­den Zugangs­da­ten der Doku­men­ta­ti­on. Falls Sie Linux-Neu­ling sind, bei der Pass­wort­ein­ga­be bewegt sich der Cur­sor nicht und es wer­den auch kei­ne Platz­hal­ter aus­ge­ge­ben. Sie sehen also nichts.

Rich­ten Sie den WLAN Zugang anhand der im Inter­net beschrie­be­nen Vor­ge­hens­wei­se ein:

root@OrangePi:~# OrangePi_Settings [ENTER]

┌────────┤ OrangePi Settings ├─────────┐
│          0 Wifi Settings             │
│          1 Audio Settings            │
│          2 Camera Settings           │
│          3 GPIO Settings             │
│          4 Storage Settings          │
│          5 User Settings             │
│          6 Advanced Settings         │
│                                      │
│             <select>                 │
└──────────────────────────────────────┘

Boo­ten Sie Ihren Oran­ge PI 2G-IOT nun neu, indem Sie auf der Kom­man­do­zei­le

root@OrangePi:~# systemctl reboot [ENTER]

ein­ge­ben. Instal­lie­ren Sie nach dem Boo­ten die Ter­mi­nal­soft­ware Pico­com:

root@OrangePi:~# apt install picocom

Die­se wer­den Sie in den nach fol­gen­den Schrit­ten als Kom­man­do­zei­len­in­ter­face für das GPRS Moden des Oran­ge Pi 2G-IOT ver­wen­den.

8. Das Modem ins Mobilfunknetz einbuchen

Ver­bin­den Sie die Ter­mi­nal­soft­ware Pico­com mit dem Modem. Geben Sie hier­zu

root@OrangePi:~# picocom /dev/modem0 [ENTER]

auf der Kom­man­do­zei­le ein. Das Ter­mi­nal gibt nun eine Sta­tus­mel­dung aus. Geben Sie jetzt fol­gen­des ein

at [ENTER]

OK

Das Modem Ant­wor­tet OK. Nun geben Sie fol­gen­des ein:

at z [ENTER]

OK

Falls Sie jetzt kein ok erhal­ten, wie­der­ho­len Sie die Ein­ga­be. Wenn Sie ok als Ant­wort erhal­ten haben, kön­nen Sie den Mobil­funk­be­trieb akti­vie­ren. Ver­wen­den Sie hier­zu das Kom­man­do at +cfun wie folgt:

at +cfun=1 [ENTER]
OK
+CTZV:17/5/25,21:02:10,8
+CIEV: service,  1
+CIEV: roam, 0
+CREG: 1

Das Modem ant­wor­tet mit ok und gibt etwas ver­zö­gert Datum, Uhr­zeit und Regis­trie­rungs­in­for­ma­tio­nen aus. Ab jetzt wer­den auch die Mod­em­be­feh­le, die einen Mobil­funk­netz­zu­gang vor­aus­set­zen, funk­tio­nie­ren. Prü­fen Sie nun, ob die PIN-Abfra­ge erfolg­reich deak­ti­viert wor­den ist. Geben Sie hier­zu ein:

at +cpin? [ENTER]
+CPIN:READY

OK

Wenn Sie als Ant­wort Ready und ok erhal­ten, kann es wei­ter­ge­hen. Geben sie nun fol­gen­des ein:

at +cops=? [ENTER]
+COPS: (2,"E-Plus","E-Plus","26203"),(1,"O2-de","O2-de","26207"),(1,"T-MobileD","T-MobileD","26201"),(1,"Vodafone.de","Vodafone.de","26202"

OK

Nach einer gefühl­ten Ewig­keit ant­wor­tet das Modem mit einer Lis­te der der­zeit erreich­ba­ren Mobil­funk­net­ze.

Die 2 vorm ers­ten Mobil­funk­netz in der zwei­ten Ant­wort­zei­le bedeu­tet, dass sich das Modem ins Mobil­funk­netz von e-plus ein­ge­bucht hat.

Die Qua­li­tät der Ver­bin­dung lässt sich wie folgt prü­fen

at +csq [ENTER]
+CSQ: 18,99
OK

Die Wer­te las­sen sich wie folgt inter­pre­tie­ren:
1. Wert
Signal­stär­ke (hier 18)

0 … 10 schlecht
10 … 14 brauch­bar
15 … 19 gut
20 … 31 aus­ge­zeich­net
99 kei­ne Ver­bin­dung

2. Wert
Ver­bin­dungs­qua­li­tät
Die Qua­li­tät wird nur wäh­rend einer akti­ven Ver­bin­dung ermit­telt.
0 … 7 | sehr schlecht … sehr gut
99 kei­ne Ver­bin­dung

9. Der erste Anruf

Rufen Sie zunächst einen Teil­neh­mer im von Ihnen ver­wen­de­ten Mobil­funk­netz an. Geben Sie hier­zu

at dt 49xxxxxxxxxxx [ENTER]
OK
+CIEV: "CALL",1
+CIEV: "CALL",1
+CIEV: "SOUNDER",1
+CIEV: "SOUNDER",0

ein. Erset­zen Sie hier und in den wei­te­ren Bei­spie­len die 49 durch Ihre Lan­des­ken­nung und die x durch die zu wäh­len­de Ruf­num­mer ohne füh­ren­de Null. Sie erhal­ten nach der ok Mel­dung in der Kom­man­do­zei­le Sta­tus­mel­dun­gen und das ange­wähl­te Mobil­te­le­fon wird einen war­ten­den Anruf signa­li­sie­ren. Neh­men Sie die­sen Anruf an. Im Mobil­te­le­fon wer­den Sie nun Spra­che oder Geräu­sche, die das Mikro­fon des Oran­ge-PI errei­chen, deut­lich hören kön­nen. Ben­den Sie das Gespräch durch „Auf­le­gen“ am Oran­ge PI. Geben Sie hier­zu fol­gen­des ein:

at h [ENTER]

10. Ein eingehender Anruf wird signalisiert

Rufen Sie vom Ihrem Mobil­te­le­fon die Ruf­num­mer des Oran­ge PI an. Das Modem mel­det die­sen Anruf an die Kom­man­do­zei­le. Sie wer­den jedoch nur mit

RING

auf der Kom­man­do­zei­le infor­miert. Möch­ten Sie erfah­ren, wer anruft, schal­ten Sie die CLIP-Funk­ti­on und eine erwei­ter­te Ruf­si­gnal­aus­wer­tung mit dem fol­gen­den Kom­man­dos ein:

at +CLIP=1 [ENTER]
OK
at+crc=1 [ENTER]
OK

Jetzt sind die Mel­dun­gen aus­führ­li­cher:

+CRING: <voice>

+CLIP: "123456789022",129,,,,1

Sie kön­nen einen ankom­men­den Anruf mit

at a [ENTER]

anneh­men. Da der Oran­ge Pi nicht über einen Laut­spre­cher ver­fügt, kön­nen Sie direkt auf­le­gen:

at h [ENTER]

11.Anrufe ins IP basierende Festnetz funktionieren nicht?

Modi­fi­zie­ren Sie dann den Anwahl­be­fehl wie folgt:

 at dt “+49xxxxxxxxxx;“ [ENTER]

Beachten Sie das Semi­ko­lon am Ende der Ruf­num­mer und dar­auf, Anfüh­rungs­stri­che vor +49 und nach dem Semi­ko­lon zu set­zen.

12. SMS an ein beliebiges Mobiltelefon senden

Zunächst stel­len Sie sicher, dass sich das Modem ins Mobil­funk­netz ein­bucht:

at +cfun=1 [ENTER]
OK
+CTZV:17/5/25,21:02:10,8
+CIEV: service,  1
+CIEV: roam, 0
+CREG: 1

Akti­vie­ren Sie dann den Klar­text-Modus für den SMS Betrieb. Hier­zu geben Sie at +cmgf=1 ein. Das Modem quit­tiert die­ses Kom­man­do mit ok.

at +cmgf=1 [ENTER]
ok

Jetzt über­prü­fen Sie ob die rich­ti­ge SMS-Zen­tra­le vor­ein­ge­stellt ist:

at +CSCA? [ENTER]
+CSCA: "+49xxxxxxxxx",yyy

OK

Kor­ri­gie­ren kön­nen Sie die­sen Ein­trag ggf. so:

at +CSCA="49xxxxxxxxx" [ENTER]

Erset­zen Sie die 49 durch Ihren Lan­des­code und die x durch die Ruf­num­mer der SMS Zen­tra­le Ihres Mobil­funk­an­bie­ters.

Sen­den Sie nun eine SMS, indem Sie zunächst den Emp­fän­ger ange­ben:

at +cmgs="+49xxxxxxxxx“ [ENTER]

Sie erhal­ten als Ant­wort ein > als Prompt. Geben Sie nun Ihren Text ein, z.B. “Hel­lo World” und schlie­ßen die­sen mit [STRG] Z ab.

>Hello World [STRG] Z

13. SMS empfangen

Sen­den Sie eine SMS von Ihrem Mobil­te­le­fon an die Mobil­funk-num­mer des Oran­ge PI. Das Modem über­trägt die emfan­ge­ne SMS auf die Kom­man­do­zei­le.

+CIEV: "MESSAGE",1
+CMT: "+49xxxxxxxxxx",,"2017/05/27,18:30:55+02"
Hallo Welt!

2 Antworten auf „Das GPRS Modem im Orange PI 2G-IOT

  1. Hi
    Rely sor­ry but can­not wri­te in Ger­man
    I used goog­le trans­la­te and got almost hole infor­ma­ti­on which I nee­ded, I have some ques­ti­ons
    1. Is it pos­si­ble deco­ding DTMF. Can other pro­gram get access to sound and do FFT ?
    2. Is it pos­si­ble use nati­ve sound ampli­fier?
    3. Is it have hard­ware Echo fil­ter ?

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