Il WL-R220L 4G OpenWrt è un router cellulare industriale M2M (Machine to Machine) che può funzionare su rete cellulare 4G/3G per fornire connettività wireless affidabile, sicura e ad alta velocità con I/O e VPN supportati. Si tratta di un dispositivo industriale potente e programmabile con prestazioni elevate e involucro robusto progettato per la gestione remota, la telemetria, il monitoraggio delle condizioni, CCTV, bancomat, distributori automatici e altre applicazioni M2M.
OpenWrt è una distribuzione Linux per router; offre un gestore di pacchetti software integrato che consente di installare il pacchetto da un repository software. Il router viene configurato utilizzando un’interfaccia web (LuCI). I clienti possono personalizzare il dispositivo per adattarlo alle proprie necessità.
Aggiornamento router con OpenWrt 23.05.0-rc2 r23228
Per aggiornare il router alla versione OpenWrt 23.05.0-rc2 r23228 occore eseguire il download del firmware, da interfaccia Web menù System->Backup/Flash firmware è possibile selezionare il file *.bin con il firmware.
Verrà visualizzata la pagina con le informazione del firmware, agendo sul tasto Proceed, il firmware viene installato.
Configurazione manuale
Eseguito l’upgrade del firmware, occorre reinstallare l’interfaccia LTE, dal menu Network->Interfaces rimuovere l’eventuale interfaccia LTE presente poi con il tasto Add new interface è possibile inserire una nuova interfaccia LTE.
Inserire eventuale APN e PIN della scheda SIM utilizzata. Dopo avere impostato ed accettato tutte le impostazioni eseguire un reboot del router.
Dal menù Firewall Settings è possibile inserire l’interfaccia nella zona desiderata, consiglio di inserirla in WAN.
Configurazione con file archivio
Con il firmware viene fornito un file di configurazione LTE default config.tar.gz dal menù System->Backup/Flash firmware è possibile effettuare il comando Perform reset per riportare il router alla condizione di reset di fabbrica poi con il comando Upload archive è posibile selezionare il file di configurazione per configurare il router al default con interfaccia LTE installata.
Riferimenti ai diversi modelli
Le informazioni riportate sono riferite alla 2a serie (SN che inizia con 2120R), chip Mediatek OpenWrt 23.05.0-rc2 r23228
Per le informazioni relative alla 2a serie (SN che inizia con 2120R) chip Mediatek OpenWRT18.06.9 vedi nota applicativa.
Per le informazioni relative alla 1a serie (SN che inizia con 1120R) chip Atheros vedi nota applicativa.
Come configurare il router
Inserire la SIM 2 (A router spento), per iniziare meglio che la SIM non abbia alcun PIN, eventualmente inserirla in un telefono ed eliminare il PIN. Accendere il router che ha di default ha indirizzo 192.168.1.1 ed il server DHCP attivo, connettendosi in ethernet (Porta LAN) con un PC, digitando da browser l’indirizzo IP (192.168.1.1), si verrà reindiririzzati alla pagina di login. Le credenziali di accesso di default sono utente “root” nessuna password. Nella pagina Status->Overview sono riportate le informazioni sulla versione del software.
E’ possibile connettersi anche in SSH o da porta seriale RS232, il router implementa l’interfaccia BusyBox un semplice tool, che permette di gestire tutti i comandi e gli strumenti più utili del mondo Unix. Per un elenco dei comandi possibili rimando alla documentazione OpenWrt reperibile su Internet.
Riconfigurare il router a default
- A router spento premere il pulsante Reset sul frontale.
- Accendere il router.
- Attendere per ca 10 secondi poi rilsciare il pulsante Reset.
- Attendere l’avvio del router che si configurerà con indirizzo IP 192.168.1.1 e server DHCP attivo, ora è possibile accedere tramite browser.
E’ possibile riportarlo a default anche dalla pagina System->Backup/Flash Firmware agendo sul tasto Perform reset.
Da connessione SSH o seriale è possibile eseguire il comando jffs2reset, che eseguirà la cancellazione e riformattazione dell’intera partizione jffs2, creandola nuovamente.
umount /overlay && jffs2reset && reboot now
Comandi di sistema diagnostici ed utilità
Comandi di sistema he possono essere inviati sia da porta seriale che da connessione SSH.
Per la verifica processi attivi si utilizza il comando ps, abbinando il comando grep (Global Regular Expression Print) è possibile definire un filtro di ricerca nei risultati.
ps | grep zerotier 2263 root 13804 S /usr/bin/zerotier-one /var/lib/zerotier-one_sample_config
Per visualizzare le porte in ascolto dal sistema si utiliza il comando.
netstat -tulpn | grep LISTEN tcp 0 0 192.168.1.1:63500 0.0.0.0:* LISTEN 2234/zerotier-one tcp 0 0 192.168.1.1:53 0.0.0.0:* LISTEN 3132/dnsmasq tcp 0 0 :::1000 :::* LISTEN 3666/ser2net
Comandi AT modem diagnostici ed utilità
Gestione comandi AT
Il router per la connessione utilizza un cellular engine EC25 della Quectel, l’engine può essere gestito con i comandi AT (Manuale comandi AT) che possono essere inviati sia da porta seriale che da connessione SSH, per inviare i comandi si utilizza il package chat che è già installato di default (Nota applicativa). La sintassi del comando è:
chat -t 3 -e '' '<AT command>' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3
Visualizzare codici errore estesi
Per avere maggiori informazioni sui codici di errore è possibile abilitare la gestione dei codici estesi di errore con il comando:
chat -t 3 -e '' 'AT+CMEE=2' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3
Verifica SIM
Per verificare la presenza della SIM utilizzare il comando sottoriportato. Se SIM inserita viene ritornato: +CPIN: READY. Se SIM non inserita o in errore, viene ritornato: +CME ERROR:
chat -t 3 -e '' 'AT+CPIN?' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3
Verifica segnale
Per verificare il livello di ricezione del segnale usare il comando sottoriportato (Il comando ritorna il livello del segnale anche senza SIM inserita).
chat -t 3 -e '' 'AT+CSQ' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3
Viene ritornato un messaggio del tipo: +CSQ: aa,bb
- aa: Indicazione dell’intensità del segnale ricevuto (RSSI) ed ha un valore da 0 (-113 dBm e inferiore) a 31 (-51 dBm e superiore), 99 se il segnale non è rilevabile.
- bb: Tasso di errore del bit del canale. Può essere rilevato solo durante una chiamata, in altri casi ha valore 0 o 99 a seconda della SIM card. Se il tasso di errore può essere misurato, il suo valore è compreso tra 0 e 7.
| RSSI | Gain | Signal strength | Description |
|---|---|---|---|
| >24 | >= -70 dBm | Excellent | Strong signal with maximum data speeds |
| 13~24 | -70 dBm to -85 dBm | Good | Strong signal with good data speeds |
| 7~12 | -86 dBm to -100 dBm | Fair | Fair but useful, fast and reliable data speeds may be attained, but marginal data with drop-outs is possible |
| 2~6 | < -100 dBm | Poor | Performance will drop drastically |
| <2 | -110 dBm | No signal | No signal |
Verifica tipo di connessione
Per verificare il tipo di connessione alla rete dati usare il comando sottoriportato. L’ultimo numero rappresenta il tipo di connessione.
0:GSM, 2:UTRAN, 3:GSM W/EGPRS, 4:UTRAN W/HSDPA, 5:UTRAN W/HSUPA, 6:UTRAN W/HSDPA and HSUPA, 7:E-UTRAN, 100:CDMA
chat -t 3 -e '' 'AT+COPS?' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3 La risposta è del tipo: +COPS: 0,0,"FASTWEB",7
Indirizzo IP assegnato dal gestore
Per conoscere l’indirizzo IP assegnato dal gestore, usare il comando sottoriportato:
chat -t 3 -e '' 'AT+CGPADDR' OK >> /dev/ttyUSB3 < /dev/ttyUSB3 La risposta è del tipo: +CGPADDR: 1,"10.89.81.39"
Upgrade firmware
OpenWRT è una distribuzione Linux specifica per dispositivi embedded, si hanno sempre nuove versioni disponibili. Per poter utilizzare le nuove versioni occorre eseguire l’upgrade del firmware, l’operazione si esegue semplicemente dal menù System->Backup/Flash Firmware.
Installazione applicazioni
Il vantaggio di utilizzare OpenWRT è di poter disporre di una enorme libreria di programmi eseguibili (Ad oggi sono più di 6000). La gestione dei pacchetti può essere fatta semplicemente da pagina web, dal menù Software è possibile gestire i pacchetti installati eseguendone l’upgrade o la disinstallazione, oppure installare nuovi pacchetti.
Eseguire il comando Update lists che si collega al repository ed aggiorna tutti i pacchetti che è possibile installare sul router. Ora è possibile selezionare il software desiderato ed eseguirne l’installazione.
Naturalmente come tutti i sistemi Linux la manutenzione del software è possibile anche da linea di comando, accedendo dalla console SSH. Il comando:
- opkg update Esegue l’aggiornamento dai repository delle applicazioni disponibili.
- opkg install packagename Esegue l’installazione di un pacchetto software (Applicazione).
- opkg remove packagename Esegue la disinstallazione di un pacchetto software (Applicazione).
Installazione ser2net per ricezione/invio messaggi SMS
Installando l’applicazione ser2net è possibile gestire il router con i classici comandi AT (Vedi nota applicativa) potendo quindi eseguire la ricezione e l’invio di messaggi SMS, (ser2net – Man Page). Ora è possibile eseguire il programma, digitando il comando:
ser2net -C <TCP port>:<state>:<timeout>:<device>:<options>
L’opzione -C indica che i parametri sono indicati in linea al comando.
- TCP port: Indica la porta TCP da porre in ascolto.
- state: Può essere raw, rawlp, telnet or off.
- timeout: Il tempo (in secondi) prima che la porta venga disconnessa se non c’è attività, il valore zero disabilita questa funzione.
- device: Nome del dispositivo a cui connettersi.
- options: Opzioni di configurazione del dispositivo.
Per permettere di gestire i comandi AT sul modem dovremo definire il comando:
ser2net -C 1000:telnet:100:/dev/ttyUSB2:115200,8DATABITS,NONE,1STOPBIT,-XONXOFF
Con questo comando attiveremo un server telnet sulla porta 1000, collegandoci al server tutti i comandi che invieremo saranno rediretti sul modem è viceversa. Per eseguire automaticamente il programma alla accensione occorre scrivere nel file /etc/rc.local il comando:
sleep 60 ser2net -C 1000:telnet:100:/dev/ttyUSB2:115200,8DATABITS,NONE,1STOPBIT,-XONXOFF
Con il FB ModemCore è possibile gestire ricezione ed invio di SMS direttamente dai ns sistemi programmabili.
Installazione ZeroTier per accesso al router da Internet
Come visto in questo articolo ZeroTier interconnette tramite Internet dispositivi dislocati geograficamente, permettendone l’accesso con un proprio indirizzo IP come se virtualmente connessi alla propria rete ethernet. ZeroTier è già installato con l’aggiornamento del firmware, eventualmente è possibile installarlo dal menù System->Software.
Per configurare ZeroTier editare il file /etc/config/zerotier abilitando il servizio e definendo l’ID di rete.
config zerotier 'sample_config' option enabled '1' list join 'xxxxxxxxxxxxxxxx'
Definito l’ID di rete occorre eseguire il restart del servizio con il comando /etc/init.d/zerotier restart. Eseguire la configurazione dal menù Network->Interfaces, occorre anche definire in Firewall Settings la zona a cui l’interfaccia appartiene.
Ora è possibile verificare dal portale ZeroTier tramite la dashboard di rete l’avvenuta connessione rilevando l’IP assegnato al dispositivo.
