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2019年1月14日月曜日

LTE通信モジュールを使いたい(2) EC21

前回、LTE通信モジュールを使いたくていろいろ調べた。
その結果、「Quectel EC21-J Mini PCIeと開発キット」を入手することにした。

まずは繋いでみる


lsusbしてみると

lsusb
Bus 001 Device 004: ID 2c7c:0121

dmesgは

[ 444.433634] usb 1-1: new high-speed USB device number 4 using xhci_hcd
[ 444.591777] usb 1-1: New USB device found, idVendor=2c7c, idProduct=0121
[ 444.591794] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[ 444.591807] usb 1-1: Product: Android
[ 444.591818] usb 1-1: Manufacturer: Android
[ 444.720434] usbcore: registered new interface driver usbserial_generic
[ 444.720456] usbserial: USB Serial support registered for generic
[ 444.747139] usbcore: registered new interface driver option
[ 444.747935] usbserial: USB Serial support registered for GSM modem (1-port)
[ 444.748096] option 1-1:1.0: GSM modem (1-port) converter detected
[ 444.749945] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB0
[ 444.751116] option 1-1:1.1: GSM modem (1-port) converter detected
[ 444.753384] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB1
[ 444.753763] option 1-1:1.2: GSM modem (1-port) converter detected
[ 444.756743] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB2
[ 444.756886] option 1-1:1.3: GSM modem (1-port) converter detected
[ 444.757054] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB3
[ 444.766786] usbcore: registered new interface driver cdc_wdm
[ 444.774169] qmi_wwan 1-1:1.4: cdc-wdm0: USB WDM device
[ 444.775522] qmi_wwan 1-1:1.4 wwan0: register 'qmi_wwan' at usb-0000:00:14.0-1, WWAN/QMI device, 8a:7f:cf:**:**:**
[ 444.778205] usbcore: registered new interface driver qmi_wwan
[ 444.798019] qmi_wwan 1-1:1.4 wwp0s20u1i4: renamed from wwan0

udevルールに追加してデバイス名を固定する

EC21のデータシートを見ると
ttyUSB0 → DM
ttyUSB1 → For GPS NMEA message output
ttyUSB2 → For AT command communication
ttyUSB3 → For PPP connections or AT command communication
となっているので、ttyUSB2を別名で固定したい。
udevadmでは、

udevadm info -n /dev/ttyUSB2

P: /devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-1/1-1:1.2/ttyUSB2/tty/ttyUSB2
N: ttyUSB2
S: serial/by-id/usb-Android_Android-if02-port0
S: serial/by-path/pci-0000:00:14.0-usb-0:1:1.2-port0
E: DEVLINKS=/dev/serial/by-id/usb-Android_Android-if02-port0 /dev/serial/by-path/pci-0000:00:14.0-usb-0:1:1.2-port0
E: DEVNAME=/dev/ttyUSB2
E: DEVPATH=/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-1/1-1:1.2/ttyUSB2/tty/ttyUSB2
E: ID_BUS=usb
E: ID_MM_CANDIDATE=1
E: ID_MODEL=Android
E: ID_MODEL_ENC=Android
E: ID_MODEL_FROM_DATABASE=Atom/Celeron/Pentium Processor x5-E8000/J3xxx/N3xxx Series USB xHCI Controller
E: ID_MODEL_ID=0121
E: ID_PATH=pci-0000:00:14.0-usb-0:1:1.2
E: ID_PATH_TAG=pci-0000_00_14_0-usb-0_1_1_2
E: ID_PCI_CLASS_FROM_DATABASE=Serial bus controller
E: ID_PCI_INTERFACE_FROM_DATABASE=XHCI
E: ID_PCI_SUBCLASS_FROM_DATABASE=USB controller
E: ID_REVISION=0318
E: ID_SERIAL=Android_Android
E: ID_TYPE=generic
E: ID_USB_CLASS_FROM_DATABASE=Miscellaneous Device
E: ID_USB_DRIVER=option
E: ID_USB_INTERFACES=:ffffff:ff0000:
E: ID_USB_INTERFACE_NUM=02
E: ID_USB_PROTOCOL_FROM_DATABASE=Interface Association
E: ID_VENDOR=Android
E: ID_VENDOR_ENC=Android
E: ID_VENDOR_FROM_DATABASE=Intel Corporation
E: ID_VENDOR_ID=2c7c
E: MAJOR=188
E: MINOR=2
E: SUBSYSTEM=tty
E: TAGS=:systemd:
E: USEC_INITIALIZED=2152830306

となっているので、必要な情報をついばんで
/etc/udev/rules.d/99-ec21j.rules を作成

# EC21-J

ACTION=="add", SUBSYSTEM=="tty", ENV{ID_VENDOR_ID}=="2c7c", ENV{ID_MODEL_ID}=="0121", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", SYMLINK+="ttyUSB_EC21_dm"
ACTION=="add", SUBSYSTEM=="tty", ENV{ID_VENDOR_ID}=="2c7c", ENV{ID_MODEL_ID}=="0121", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="01", SYMLINK+="ttyUSB_EC21_gps"
ACTION=="add", SUBSYSTEM=="tty", ENV{ID_VENDOR_ID}=="2c7c", ENV{ID_MODEL_ID}=="0121", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="02", SYMLINK+="ttyUSB_EC21_at"
ACTION=="add", SUBSYSTEM=="tty", ENV{ID_VENDOR_ID}=="2c7c", ENV{ID_MODEL_ID}=="0121", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="03", SYMLINK+="ttyUSB_EC21_atppp"

udevadm control --reload してからUSB再接続すると

ll /dev/ttyUSB*

crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB0
crw-rw---- 1 root dialout 188, 1 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB1
crw-rw---- 1 root dialout 188, 2 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB2
crw-rw---- 1 root dialout 188, 3 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB3
lrwxrwxrwx 1 root root 7 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB_EC21_at -> ttyUSB2
lrwxrwxrwx 1 root root 7 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB_EC21_atppp -> ttyUSB3
lrwxrwxrwx 1 root root 7 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB_EC21_dm -> ttyUSB0
lrwxrwxrwx 1 root root 7 1月 13 15:09 /dev/ttyUSB_EC21_gps -> ttyUSB1

できた!

wvdialをインストール

wvdialをインストールして設定ファイルを生成する。

apt-get install wvdial
wvdialconf /etc/wvdial.conf

wvdial.confを適宜修正する

[Dialer EC21]
Init1 = ATZ
Init2 = ATQ0 V1 E1 &C1 &D2
Modem Type = USB Modem
Baud = 9600
New PPPD = yes
Modem = /dev/ttyUSB_EC21_at
; Stupid Mode = 1
ISDN = 0
; Phone = <Target Phone Number>
; Password = <Your Password>
; Username = <Your Login Name>
Phone = *99***1#
Username = mio@iij
Password = iij
Init3 = AT+CGDCONT=1,"IP","iijmio.jp"

いざ接続


wvdial EC21
--> WvDial: Internet dialer version 1.61
--> Initializing modem.
--> Sending: ATZ
ATZ
OK
--> Sending: ATQ0 V1 E1 &C1 &D2
ATQ0 V1 E1 &C1 &D2
OK
--> Sending: AT+CGDCONT=1,"IP","iijmio.jp"
AT+CGDCONT=1,"IP","iijmio.jp"
OK
--> Modem initialized.
--> Sending: ATDT*99***1#
--> Waiting for carrier.
ATDT*99***1#
CONNECT 150000000
--> Carrier detected. Waiting for prompt.
--> Don't know what to do! Starting pppd and hoping for the best.
--> Starting pppd at Sun Jan 13 13:37:48 2019
--> Pid of pppd: 15856
--> Using interface ppp0
--> local IP address 100.95.134.***
--> remote IP address 10.64.64.64
--> primary DNS address 202.232.2.2
--> secondary DNS address 202.232.2.3

これで、接続完了!

通信速度は?

気になる通信速度は、LTE通信MDはカテゴリ1 (下り10Mbps、上り5Mbps)なので、どんなものなのか測ってみた。


おぉ、下り6.6Mbps、上り3.8Mbpsと規格値の66%、76%程度出ている。すごいね。
今日はこれでおしまい。

2019年1月8日火曜日

LTE通信モジュールを使いたい(1)

IoTブームも落ち着いたところで、LTE通信モジュールを使ってみたくなった。
この分野は全く何も知らなかったので、いろいろ勉強になった。そのぶん勉強代も高くついたけど…。

目標

RaspiとかNanoPIでいい感じにLTE通信がしたい。
USBステックタイプの事例が多いので、天邪鬼的にminiPCIeやM.2のいわゆる通信モジュールを入手してやってみようと思った。ただ、最終的に契約したSIMを有効活用するために、USBタイプも入手するかも。

入手可能なLTE通信MD

当初、あまり深く考えずに、AmazonとかでLTE通信MDを検索して入手しようかと思った。
富士通? ANT30MO-01-C <M.2 KeyB> @3,980
モジュールのみで、アンテナなし
対応Band(3G) : Band I(2G) / Band VI(800M) / Band XIX(800M)
対応Band(LTE) : Band1(2G) / Band19(800M) / Band21(1.5G)
カテゴリ: LTE Cat.3 (下り100Mbps、上り50Mbps)
https://www.nttdocomo.co.jp/biz/support/iot/product/m038/
ドコモのIOT完了しているっぽい
これでも良いかと思ったけど、技適申請したアンテナが入手できるか不明だし、M.2<->USB変換アダプタでうまく動くのかと不安があったので、まずは違う通信MDを選ぶことにした。
ネットサーフィンしてると、SORACOMのAir SIMを使用する事例が多いように思えた。なので、、情報量も多いんだろうと思い。
Quectel EC21-J Mini PCIe @4,280
対応Band(3G) : 非サポート
対応Band(LTE) : Band1(2G) / Band3(1.7G) / Band19(800M)
カテゴリ: LTE Cat.1 (下り10Mbps、上り5Mbps)
https://www.nttdocomo.co.jp/biz/support/iot/product/m074/
こちらもドコモのIOT完了している
Quectel 3G/LTE Cat.1 モジュール開発ボードキット Mini PCIe EVBKIT @12,800
同梱のアンテナは技適取得済みの「HW-MULTI-GA-RSMA」らしい。サポートに聞いたら親切に教えてくれた。
をもろもろの安心料と信じてポチることにした。
しばらくお小遣いなしか…
ポチる時は調べて無くて、知らなかったけど、EC21のほうが通信スピード遅いのか。むーん。
対応Bandは、Band3か21かの違い。
参考
http://pctsuhanmax.com/smartphone/band.html

まとめるとこんな感じ

他にもいろいろあるみたいで、入手可能そうなものを調べたらこんな感じ。
ドコモ系のSIMを使うことになりそうなので、その方向で調査している。
ファーウェイとか気になるけど、今後日本との関係性がよくわかんないのでちょっと除外している。意外と少ない。なかなか小売しているのは無いのかねー。

名称 ANT30MO-01-C EC21-J LN930-AP EC-25J
メーカー 富士通? Quectel Telit Quectel
形状 M.2 KeyB Mini PCIe M.2 KeyB Mini PCIe
価格 アマゾン @3,980 SORACOM @4,280 eBay @3,535 eBay
備考 モジュールのみ アンテナなし 開発キットに、アンテナあり。link モジュールのみ アンテナなし KDDI対応?link その他にCANDY Pi Lite+ (Plus)としてlink @20,498 link キャリア毎に、モジュールが異なる?
3G I(2G) / VI(800M) / XIX(800M) 非サポート I(2G) / VI(800M) / XIX(800M) I(2G) / VI(800M) / XIX(800M)
共通バンド 1(2G) ○ ○ ○ ○
ドコモ 3(1.7G) / 19(800M) /21(1.5G) ✕ / ○ / ○ ○ / ○ / ✕ ○ / ○ / ○ ○ / ○ / ✕
KDDI 11(1.5G) / 18(800M) / 26(800M) ✕ / ✕ / ✕ ✕ / ✕ / ✕ ○ / ○ / ✕ ✕ / ○ / ○
カテゴリ LTE Cat.3 (下り:100Mbps、上り:50Mbps) LTE Cat.1 (下り10Mbps、上り5Mbps) LTE Cat.4 (下り150Mbps、上り50Mbps) LTE Cat.4 (下り150Mbps、上り50Mbps)
ドコモIOT 完了 link 完了 link 完了 link 完了 link

こうやって見るとLN930-APが優れているように見えるけど、何か理由があるのかな。できれば全部ポチって比べてみたいけど。

どのSIMつかう?

通信MDが決まったところで、どのSIMを使おうかと
0SIMとか0SIMとか0SIMがいーなーと思っていたのだが、イニシャル費用が3,666円とかかかるので、くじけた。
そこで、スマホで使っているIIJmioで追加SIMという形にした。イニシャル費用は2,394円。ランニング費用が400円/月。
12/3までに気づいていれば、追加手数料2,000円が0円だったのにOrz
ということで、ドコモSIMを使用することにした。

いざ挑戦


LTE通信MDと開発ボードが届き、ようやく冷静になって色々調べ始めた。調べた通信MDは、ドコモHPにIOT(相互接続性試験)完了として記載されているものだった。という調べた結果が先の表。よく調べてから行動に移そうと思った。

EC21-J+Mini PCIe EVB Kitを使ってみる

と思ったのだが、この開発ボードに付属のアンテナが技適通っているかイマイチわからない。。。 →SORACOMのサポートに問い合わせしたら、同梱のアンテナは技適取得済みの「HW-MULTI-GA-RSMA @980」 らしい(技適対応しているものに入れ替えているとのこと)。SORACOMさん素敵!
なので、他のショッピングサイトではこの開発ボードlinkは
警告
本製品は技術基準適合証明を受けておりません。ご使用に際しては、電波法遵守のため、以下のいずれかの措置を取っていただく必要がありますのでご注意ください。電波法施行規則第 6 条第 1 項第 1 号に基づく平成 18 年 3 月 28 日総務省告示第 173 号で定められた電波暗室等の試験設備内で使用する。実験局の免許を取得したのち使用する。技術基準適合証明を取得したのち使用する。
と記載されている。
今日はここまで。