اتصال رزبری پای به شبکه GSM

کامپیوتر رزبری پای یکی از محبوب ترین رایانه های تک بردی می­باشد که دارای قابلیت­های گوناگون سخت افزاری و نرم افزاری می­باشد. از جمله قابلیت­های سخت افزاری این کامپیوتر پورت توسعه 40 پایه ای آن می باشد که امکان اتصال انواع افزونه های سخت افزاری را جهت افزایش قابلیت فراهم می کند. افزونه یا شیلد سخت افزاری است که معمولا به صورت قابل نصب بر روی برد اصلی طراحی می شوند و قابلیت های جدید را را برای آن فراهم می کنند. افزونه های گوناگونی برای بردهای رزبری پای تا کنون ارایه شده است. در این مقاله قصد داریم افزونه GSM نسخه 2.1 ارایه شده توسط شرکت Itead را برای رزبری پای بررسی کنیم و نحوه استفاده از آن را آموزش دهیم. افزونه GSM رزبری پای به گونه­ای طراحی شده است که به صورت قابل نصب روی برد اصلی و در ابعاد و اندازه­ی رزبری پای می باشد.

ماژول استفاده شده در این افزونه SIM800 می­باشد که GSM چهار باند/GPRS و بلوتوث را دارا می­باشد. دستورات AT توسط پورت سریال رزبری پای به این افزونه ارسال می­شوند و قابلیت­هایی همچون برقراری تماس، پاسخ به تماس، ارسال و دریافت پیام کوتاه و همچنین امکان اتصال آنلاین به شبکه موبایل را فراهم می کند. همچنین این افزونه دارای دو پورت Micro USB جهت تغذیه افزونه و برد رزبری­پای و دیگری برای ارتقاء ماژول می­باشد. از دیگر امکانات موجود روی برد می­توان به دو کلید جهت راه­اندازی مجدد و روشن کردن ماژول SIM800، باتری Backup و سوکت جهت برقراری ارتباط جانبی با ماژول، اشاره کرد.

برد های مورد نیاز :

برد رزبری پای 3 Raspberry pi 3 model B

شیلد SIM800 رزبری پای

ماژول نصب شده روی این برد امکان برقراری ارتباط با شبکه موبایلی را فراهم می­کند. اکنون نحوه اتصال این ماژول به شبکه 2G را بررسی می­کنیم. همانطور که ذکر شد این برد توسط درگاه سریال ارتباط برقرار می­کند اما همان­طور که می­دانید، پورت­های سریال رزبری­پای به صورت معمول در حال استفاده هستند، بنابر این نیاز به انجام برخی تغییرات برای آزاد کردن پورت­های سریال داریم. اما قبل از شروع به کار این نکته را در نظر داشته باشید که ماژول­های GSM جریان کشی لحظه ای حدود 2 آمپر را دارند و برای عملکرد مناسب آن­ها نیاز است که از تغذیه مناسب استفاده کنید.

ابتدا نیاز است که در فایل Config.txt تغییراتی انجام دهیم.این فایل به صورت مستقیم از کارت حافظه در دسترس می­باشد و با قرار دادن آن در رایانه شخصی می­توان محتویات فایل مورد نظر را تغییر داد. روش دیگر دسترسی به این فایل از داخل خود رزبری پای­ می­باشد. با وارد کردن دستور زیر محتویات فایل config.txt توسط ویرایشگر nano  در محیط ترمینال بازگشایی می­شود.

sudo nano /boot/config.txt

پس از بازگشایی فایل، نیاز است که خط های زیر به فایل اضافه شود. توجه داشته باشید که این فایل از جمله فایل­های سیستمی می­باشد و تغییر در دیگر اجزای آن ممکن است باعث آسیب رساندن به سیستم عامل شود.

dtoverlay=pi3-miniuart-bt
enable_uart=1
force_turbo=1

پس از انجام تغییرات با فشردن کلیدهای crtl + o فایل را بازنویسی کرده و با استفاده از کلیدهای ctrl+x از محیط nano خارج می­شویم. اکنون نیاز است که فایل boot را تغییر دهیم. این فایل نیز همانند قبلی از دو مسیر ذکر شده قابل دسترس می­باشد. در این فایل تمامی ارجاع­ها به عبارت console= را حذف می­کنیم. این کار باعث می­شود که در هنگام بالا آمدن سیستم عامل، استفاده ­ای از پورت سریال نشود و  پورت آزاد باشد. برای باز کردن این فایل از دستور زیر استفاده می­کنیم.

sudo nano /boot/cmdline.txt

 

سپس نیاز داریم که فایل hciuart.sevice را تغییر دهیم. برای این کار با استفاده از دستور زیر فایل را در مسیر /lib/systemd/system بازگشایی می­کنیم.

sudo nano /lib/systemd/system/hciuart.service

 

در فایل باز شده، خطی که عبارت After در آن قرار دارد را با افزودن # به ابتدای آن به صورت کامنت در می­آوریم و در یک خط جدید زیر آن After = dev-ttyS0.device  را اضافه می­کنیم. همچنین این کار را برای عبارت ExecStart نیز انجام می­دهیم به این صورت که خطی را که این عبارت در آن قرار دارد به صورت کامنت در آورده و خط زیر را در ادامه آن قرار می دهیم.

su

اکنون تغییرات مورد نیاز را در فایل­ها برای آزاد سازی پورت سریال انجام دادیم. در ادامه با استفاده از دستورات زیر، به روزرسانی و ارتقاء رزبری­پای را انجام می­دهیم و در نهایت با دستور reboot برد را راه اندازی مجدد می­کنیم.

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo rpi-update
sudo reboot

با بالا آمدن مجدد سیستم عامل به نصب نرم­افزارهای مورد نیاز می­پردازیم. ابتدا با استفاده از دستور زیر پکیج ppp را نصب می­کنیم. این پکیج یک پروتکل نقطه به نقطه را برای ارتباطات شبکه بر روی یک لینک سریال را فراهم می­کند.

sudo apt-get install ppp

اکنون می­توانیم نرم ­افزاری به نام sakis3g را نصب کنیم. این نرم افزار یک برنامه ساده برای اتصال به شبکه GSM مورد نظر می­باشد. ابتدا نیاز است که این نرم افزار را بارگیری کنیم. این کار با استفاده از دستور wget همانند زیر انجام می­دهیم.

sudo wget “https://www.modmypi.com/download/sakis3g.tar.gz” -O sakis3g.tar.gz

پس از بارگیری نیاز است که فایل را از حالت فشرده خارج کنیم. دستور زیر این کار را انجام می­دهد.

sudo tar -xzvf sakis3g.tar.gz

بعد از اتمام عملیات فایل sakis3g را باید به حالت اجرایی تبدیل کنیم و مجوز اجرا شدن آن را فراهم کنیم. برای این کار از دستور زیر استفاده می­کنیم.

sudo chmod +x sakis3g

اکنون برنامه آماده اجرا می­باشد. اما قبل از اجرای آن می­بایست پورت سریال و باودریت موردنظرمان را که در بخش اول با تغییر فایلهای سیستمی در سیستم عامل اعمال کردیم، به نرم افزار تعریف کنیم. برای این کار فایل  sakis3g.conf بازگشایی کرده و خط های زیر را در آن اضافه­ می­کنیم.

sudo nano /etc/sakis3g.conf

CUSTOM_TTY=”/dev/ttyAMA0″
BAUD=9600

اکنون می­توانیم برنامه را اجرا کنیم. برای اجرا از دستور زیر اجرا می­کنیم.

sudo ./sakis3g –interactive

اکنون می­توانیم با استفاده از گزینه Connect 3G و در منوی بعدی Custom try… و وارد کردن apn و نام کاربری و رمز عبور مربوطه به شبکه 3G موبایلی موردنظرمان وصل شویم.

توجه داشته باشید که اگر از APN شخصی استفاد نمی کنید و می­خواهید به سرویس اینترنت عمومی ارایه شده توسط اپراتورها متصل شوید نام کاربری و رمز عبور را با وارد کردن یک فاصله رد کنید در صورتی که این دو ورودی به صورت خالی باشد عملیات متوفق شده و اتصال انجام نمی­پذیرد.

پس از اتصال موفقیت آمیز پیغام مربوط به آن نمایش داده می­شود و LED مربوط به وضعیت شبکه با نام Net در روی افزونه شروع به چشمک می­کند.

برای اطلاع از جزییات اتصال برقرارشده می­توانید از منوی موجود از گزینه Connection Information  استفاده کنید.

اکنون برد رزبری پای شما به شبکه موبایلی متصل شده است و می­توانید از آن استفاده کنید. جهت اطلاع از آی­پی اختصاص یافته می توان از دستور ifconfig استفاده کرد. با وارد کردن این دستور در قسمت ppp اطلاعاتی درباره رابط ایجاد شده و همچنین آی­پی اختصاص یافته وجود دارد.

در پایان اگر نظری یا پیشنهادی در مورد این مقاله داشتید حتما در قسمت نظرات با ما درمیان بگذارید.