tinkerboard2 Android11系列-4G模组调试

上一期介绍了一下tinkerboard2 Android11下面增加触摸和旋转的方式(https://blog.csdn.net/chenchen00000000/article/details/125699675 )，这一期来介绍一下如何支持4G模组拨号上网功能。4G模组拨号上网功能同样是Android设备上面的标配功能。

硬件准备

深圳风火轮作为华硕tinkerboard官方合作伙伴，推出了一款tinkerboard2的扩展板，上面有一个4G模组的MINI PCIE插槽，还有CH9344 USB转四串口芯片，这款扩展板如下图所示。

扩展板上有两个USB口，一个是连接到MINI PCIE插槽上的，另外一个是接CH9344的。

除了扩展板之外，还需要一个MINI PCIE封装的4G通讯模组，这个可选的有很多，笔者这里使用的是移远EC20模组。其他的模组调试方式是类似的。

接线比较简单，将EC20模组安装天线，然后装到扩展板上，装上SIM卡

然后用一根USB线连接扩展板和tinkerboard2即可。

EC20模组调试

官方默认的固件没有对4G模组支持，因此必须在SDK基础上添加功能并编译。SDK可以从华硕AIOT中国论坛下载到，比从GIT上直接拉取速度快，地址是

www.tinkerboard.cn/thread-202-1-1.html

Android里面对modem的支持，是通过RIL(Radio Interface Layer)服务来实现的，其框架如下

RIL属于hardware的一部分，它分为两个部分，对上，它提供了一系列接口，比如开关移动网络，拨号，获取IP地址，设置APN，获取ICCID，获取IMEI等，这一部分属于Android的标准接口。对下，它会调用各个厂家的libreferece-ril.so动态库的接口，这些接口是各个厂家自行实现的。因此各个厂家的libreferece-ril.so不一样，这个动态库一般由modem制造商提供。

然后更底层，就是各个厂家的libreferece-ril.so要和Linux的驱动进行交互，这些驱动包含在内核中，源码由modem制造商提供。这一部分不是Android的标准。

具体到EC20模组，需要修改内核源码和Android系统层的配置。其中内核驱动部分，EC20通过USB和RK3399连接。EC20端作为usb device，RK3399端作为USB host。EC20的USB是一个复合设备，interface 0-3采用USB虚拟串口驱动，interface 4用于网络数据包传输

interface 0-3需要启用options驱动，源码位于kernel/drivers/usb/serial，在RK的SDK里面，已经默认支持EC20模组，不需要修改，只需要确保内核config的CONFIG_USB_SERIAL_OPTION和CONFIG_USB_SERIAL_WWAN选项打开即可。

然后interface 4需要采用QMI_WWAN驱动或者GobiNet驱动，二者只能选择其一。这里以 QMI_WWAN驱动为例介绍。移远通信会提供QMI_WWAN源码，文件名为qmi_wwan_q.c，将这个源码放到kernel/drivers/net/usb里面，然后修改Makefile

这个qmi_wwan.c是内核原本就有的qmi_wwan驱动。内核自带的qmi_wwan驱动和EC20并不能完全匹配，会出现能拨号成功，但是上不了网的问题。因此这里qmi_wwan_q.o在Makefile中必须放在qmi_wwan.o前面，这样编译的时候，qmi_wwan_q.o就会靠前，当识别到EC20模组的interface 4设备时，就会先于qmi_wwan与设备匹配。然后内核打开CONFIG_USB_NET_QMI_WWAN的选项。

内核部分配置好option驱动和qmi_wwan驱动后，就可以编译内核，然后将得到的boot.img烧录到板上。将装有EC20模组的扩展板与tinkerboard2连接，可以看到如下信息，说明内核部分配置完成。注意红框部分必须是qmi_wwan_q。

内核驱动适配之后，还需要对Android系统层进行修改。RK在其SDK里面已经带了一个适配4G模组的demo，不过适配的是他们自家的RM310模组，这里可以直接在其基础上进行修改。

找到对应product文件夹(如果如果编译的时候选择的板型是WW_Tinker_Board_2，则是asus/tinker_board_2/Tinker_Board_2，自定义的product类似)下面的BoardConfig.mk，将

BOARD_HAS_RK_4G_MODEM := false

改为

BOARD_HAS_RK_4G_MODEM :=true

这个设置在device/rockchip/common/device.mk中生效

然后把移远提供的64位ril库libreference-ril.so放到device/rockchip/common/4g_modem/lib64/ 下面，重命名为libquectel-ril.so，并且在

将

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \

        vendor.rild.libpath=/vendor/lib64/librk-ril.so

修改为

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \

        vendor.rild.libpath=/vendor/lib64/libquectel-ril.so

在PRODUCT_COPY_FILE下面加入

$(LOCAL_PATH)/4g_modem/lib64/libquectel-ril.so:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/lib64/libquectel-ril.so

如下图

修改vendor.rild.libpath 的目的是Android 11的rild会从此property获取ril库路径，其代码如下图所示

这段代码的意思是，rild启动时，优先从-l的参数取ril库的路径，如果取不到，就从vendor.rild.libpath取。取到这个ril库的路径之后，通过dlopen打开，并通过dlsym调用里面的函数。

此外，移远的ril库使用qmi方式拨号时，需要有/dev/cdc-wdm0节点。 Android11加强了权限管理，部分设备节点不会被自动创建，需要修改system/core/ init/devices.cpp。

另外还要给这个设备节点权限，在device/rockchip/common/ueventd.rockchip.rc增加一行

/dev/cdc-wdm0              0666   radio               radio

上述修改完成之后，执行make -j8，编译出super.img，烧录到板上。开机之后，使用getprop | grep gsm可以看到modem和sim卡的相关信息

如果这里读取不到baseband的信息，说明没有识别到EC20模组，需要检查EC20是不是没插好。如果读取不到运营商信息，说明是卡没插好。上述信息正常后，使用ifconfig命令，可以看到wwan0网卡状态

这里如果有网卡而没有ip地址，那有可能是卡没流量了。

在系统界面上，选择设置 - 关于平板电脑 - SIM卡信息，可以看到信号强度等具体信息

此时可以通过移动网络访问网站。如下图所示，右上角有个4G图标，意思是此时使用的是4G网络(即LTE)，如果当地只有3G或者2G网络，则不会有这个4G标志。将移动数据关闭后，这个4G标志也会消失。

         整机外接扩展板和4G模组上网的整体效果如下图

总结

本文以深圳风火轮科技出品的tinker扩展板+EC20模组为例，介绍了如何在tinkerboard2s的Android 11系统上实现移动网络连接。依靠移动网络，可以将tinkerboard2s应用到车载等领域。略有遗憾的是，目前这款扩展板还无法直接叠加安装到tinkerboard2s上面，希望风火轮后续能够设计一款外壳，将tinkerboard2s+触摸屏+扩展板装在一起。