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!

3 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 ?

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.