Mit dem Orange PI 2G-IOT per GPRS ins Internet

Bürogebäude von Shenzhen Xunlong Software CO., Limited
Büro­ge­bäu­de in Shen­zhen. Dort ist das Office von Shen­zhen Xun­long Soft­ware CO., Limi­ted

Der Oran­ge Pi 2G-IOT ist eine Open-Source Hard­ware. Die Tech­no­lo­gie wird von der Shen­zhen Xun­long Soft­ware CO., Limi­ted unter­stützt.
Bedau­er­li­cher­wei­se fin­det man außer einem Schalt­plan und einer nicht sehr umfang­rei­chen Anlei­tung zur Inbe­trieb­nah­me kei­ne aus­führ­li­che Doku­men­ta­ti­on zu den ver­wen­de­ten Kom­po­nen­ten.

Die ers­te Ver­öf­fent­li­chung zur Ver­wen­dung des im Oran­ge PI 2G-IOT ein­ge­setz­ten GPRS Modems unter Linux befin­det sich auf der spa­ni­schen Web­sei­te http://​sur​fe​ro​.blog​spot​.de/​2​0​1​7​/​0​4​/​f​r​e​e​d​o​m​p​o​p​-​o​r​a​n​g​e​-​p​i​-​2​g​-​i​o​t​.​h​t​m​l​?​m=1.

Dort hat Juan Car­los Bar­ri­ent­os bereits Ende April 2017 beschrie­ben, wie man erfolg­reich eine sta­bi­le Inter­net­ver­bin­dung auf­baut. Eini­ge Wochen spä­ter, Anfang Juni 2017, fei­er­te man in Chi­na das erfolg­rei­che Nach­stel­len die­ser Anlei­tung im Forum von Oran­ge Pi.

Akustikkoppler
Akkus­tik­kopp­ler | © Rama„ CC BY-SA 2.0 fr
Seatusleuchten meines letzten ISDN-Modems in den 90er Jahren
Sta­tus­leuch­ten mei­nes letz­ten ISDN-Modems in den 90er Jah­ren.

Die älte­ren unter uns hat­ten bereits vor über 30 Jah­ren vor ähn­li­chen Auf­ga­ben gestan­den. In jener Zeit haben wir uns noch mit Akus­tik­kopp­lern und Modems über das Tele­fon­netz mit dem Inter­net ver­bun­den. Die Steue­rung der Kom­mu­ni­ka­ti­ons­funk­tio­nen der Modems fand damals mit AT-Befeh­len statt. Der Begriff “Hayes-Kom­pa­ti­bel” stand für den heu­te noch ver­wen­de­ten AT-Befehl­satz, der sich sei­ner­zeit noch auf 16 Sei­ten im For­mat DIN A6 doku­men­tie­ren ließ. Im Jahr 2010 hat­te ich mich erneut mit GPRS Modems befasst. Damals hat­te ich eine Mög­lich­keit geschaf­fen, um wäh­rend mei­nes Urlaubs in Däne­mark kos­ten­güns­tig das mobi­le Inter­net zu nut­zen.

Für aktu­el­le Modems kann die aus­führ­li­che Doku­men­ta­ti­on der mög­li­chen AT Kom­man­dos durch­aus aus meh­re­ren hun­dert Sei­ten bestehen.
Zur Ansteue­rung unse­res Oran­ge PI 2G-IOT Modems gibt es lei­der kei­ne Doku­men­ta­ti­on. Man konn­te hof­fen, dass die übli­cher­wei­se auch bei ande­ren GSM Modems ver­wen­de­ten Stan­dard AT Befeh­le funk­tio­nie­ren. – Und das tun sie auch. Zumin­dest die zum Ver­bin­dungs­auf­bau not­wen­di­gen sind im Modem imple­men­tiert.

Die GPRS-Modem-Verbindung zu ALDI TALK im E-Plus Netz

Zur Ver­bin­dung des Oran­ge PI 2G-IOT mit unse­ren Mobil­funk­an­bie­ter ALDI TALK im E-Plus Netz von Tele­fó­ni­ca ver­wen­den wir eine bei Bedarf auf­ge­bau­te GPRS Wähl­ver­bin­dung. Der Ver­bin­dungs­auf­bau geschieht mit dem Pro­gramm wvdi­al.

Sin­ni­ger­wei­se heißt das für die Netz­werk­ver­bin­dung ver­wen­de­te Pro­to­koll ppp (Point-to-Point Pro­to­col). Nach dem Hand­shake teilt uns der Pro­vi­der, wie beim DHCP-Ver­fah­ren, vor der Nutz­da­ten­über­tra­gung die uns zuge­wie­se­ne IP-Adres­se, das Gate­way und den zu ver­wen­den­den Name­ser­ver mit.

Zunächst instal­lie­ren wir die bei­den zum Ver­bin­dungs­auf­bau not­wen­di­gen Sys­tem­pro­gram­me

root@OrangePi:~# apt install ppp wvdial [ENTER]

Dann edi­tie­ren wir zuerst die Kon­fi­gu­ra­ti­ons­da­tei für wvdi­al

root@OrangePi:~# nano /etc/wvdial.conf [ENTER]
[Dialer defaults]
Phone = *99#
Stupid Mode = 1
Modem = /dev/modem0
Baud = 460800
Init1 = AT+CFUN=1
Init2 = AT+CGDCONT=1,"IP","internet.eplus.de","0.0.0.0"
Username = "eplus "
Password = "gprs"

Wir haben hier­zu die Para­me­ter in Dia­ler Defaults auf das aus unse­rer Erfah­rung mini­mal not­wen­di­ge redu­ziert. Anschlie­ßend wird der wvdi­al peer unter ppp kon­fi­gu­riert:

root@OrangePi:~# nano /etc/ppp/peers/wvdial [ENTER]
auth
name wvdial
defaultroute
replacedefaultroute

Unse­re Inter­net­ver­bin­dung soll auch bei Nicht­ver­wen­dung, wenn Tux sich aus­ruht, gehal­ten wer­den. Des­halb kom­men­tie­ren wir in der zustän­di­gen Con­fig­da­tei die Über­wa­chung des LCP Echos mit einem # am Anfang der Zei­le aus.

root@OrangePi:~# nano /etc/ppp/peers/wvdial [ENTER]
# If this option is given, pppd will presume the peer to be dead if n
# LCP echo-requests are sent without receiving a valid LCP echo-reply.
# If this happens, pppd will terminate the connection. Use of this
# option requires a non-zero value for the lcp-echo-interval parameter.
# This option can be used to enable pppd to terminate after the physical
# connection has been broken (e.g., the modem has hung up) in
# situations where no hardware modem control lines are available.
#lcp-echo-failure 4

Nun star­ten wir wvdi­al

root@OrangePi:~# wvdial [ENTER]
--> WvDial: Internet dialer version 1.61
--> Cannot get information for serial port.
--> Initializing modem.
--> Sending: AT+CFUN=1
AT+CFUN=1
OK
--> Sending: AT+CGDCONT=1,"IP","internet.eplus.de","0.0.0.0"
AT+CGDCONT=1,"IP","internet.eplus.de","0.0.0.0"
OK
--> Modem initialized.
--> Sending: ATDT*99#
--> Waiting for carrier.
ATDT*99#
CONNECT
--> Carrier detected.  Starting PPP immediately.
--> Starting pppd at Fri Jun 16 18:52:57 2017
--> Pid of pppd: 6938
--> Using interface ppp0
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> local  IP address 10.239.155.223
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> remote IP address 192.200.1.21
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]
--> primary   DNS address 62.109.121.17
--> pppd: �w[10][01] �[10][01]�w[10][01]

Auf einem wei­te­ren Ter­mi­nal kön­nen wir eine neue Netz­wer­ver­bin­dung ppp0 sehen:

root@OrangePi:~# ifconfig [ENTER]
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:190 (190.0 B) TX bytes:190 (190.0 B)

ppp0 Link encap:Point-to-Point Protocol
inet addr:10.118.216.200 P-t-P:192.200.1.21 Mask:255.255.255.255
UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:4 errors:1 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:3
RX bytes:58 (58.0 B) TX bytes:250 (250.0 B)

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 5e:c4:ab:08:00:ff
inet addr:192.168.11.85 Bcast:192.168.11.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: 2003:d0:7bc2:bca6:5cc4:abff:fe08:ff/64 Scope:Global
inet6 addr: fe80::5cc4:abff:fe08:ff/64 Scope:Link
inet6 addr: 2003:d0:7bc2:bce5:5cc4:abff:fe08:ff/64 Scope:Global
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:7809 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:4028 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:971002 (971.0 KB) TX bytes:524713 (524.7 KB)

Auch die Default Rou­te wur­de auto­ma­tisch geän­det:

root@OrangePi:~# route [ENTER]
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
default * 0.0.0.0 U 0 0 0 ppp0
192.168.11.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 wlan0
192.200.1.21 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 ppp0

Mit einem Ping Test auf einen exter­nen Ser­ver prü­fen wir die Funk­ti­on der Ver­bin­dung

root@OrangePi:~# ping hobbykompetenz.de [ENTER]
PING hobbykompetenz.de (85.214.52.84) 56(84) bytes of data.
64 bytes from server1.hunscher.net (85.214.52.84): icmp_seq=1 ttl=51 time=342 ms
64 bytes from server1.hunscher.net (85.214.52.84): icmp_seq=2 ttl=51 time=334 ms
64 bytes from server1.hunscher.net (85.214.52.84): icmp_seq=3 ttl=51 time=323 ms

Mit trace­rou­te kann man den Weg der Daten­pa­ke­te prü­fen:

root@OrangePi:~# traceroute www.orangepi.org [ENTER]
traceroute to www.orangepi.org (182.92.236.130), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  10.81.85.5 (10.81.85.5)  373.032 ms  435.664 ms  475.555 ms
 3  10.81.85.22 (10.81.85.22)  493.851 ms  516.894 ms  551.660 ms
 4  10.81.121.145 (10.81.121.145)  614.651 ms  673.146 ms  756.151 ms
 5  195.71.45.209 (195.71.45.209)  816.585 ms  850.759 ms  936.312 ms
 6  ae1-0.0003.prrx.02.fra.de.net.telefonica.de (62.53.26.111)  954.102 ms  623.911 ms  640.537 ms
 7  176.52.252.30 (176.52.252.30)  639.574 ms  641.914 ms  720.169 ms
 8  5.53.4.28 (5.53.4.28)  703.493 ms  700.588 ms  717.911 ms
 9  219.158.42.238 (219.158.42.238)  660.373 ms  678.356 ms  661.364 ms
10  219.158.102.225 (219.158.102.225)  855.613 ms  881.282 ms  1023.516 ms
11  219.158.98.145 (219.158.98.145)  944.059 ms  904.980 ms  884.377 ms
12  219.158.18.65 (219.158.18.65)  782.894 ms  772.288 ms *
13  124.65.194.18 (124.65.194.18)  703.309 ms 124.65.194.22 (124.65.194.22)  689.049 ms  719.449 ms
14  * * *
15  * * *
16  123.56.34.22 (123.56.34.22)  809.132 ms * *
17  * 119.38.213.141 (119.38.213.141)  846.439 ms 119.38.213.153 (119.38.213.153)  778.869 ms
18  * 123.56.34.66 (123.56.34.66)  657.522 ms 106.11.130.145 (106.11.130.145)  659.606 ms
19  * * *
20  * * *
21  182.92.236.130 (182.92.236.130)  717.409 ms  774.891 ms  787.286 ms

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