EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4 oinarritutako Edge ordenagailua
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
Berrikuspen historia
01-05-2021 Sortua
|
Berrikuspena |
Data |
Aldaketak |
|
1.0 |
01-05-2021 |
Sortu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
1. Sarrera
EdgeBox-RPI4 Edge Computing Controller malkartsua da Raspberry Pi Computer Module 4 (CM4) industria ingurune gogor baterako. Eremuko sareak hodeiko edo IoT aplikazioekin konektatzeko erabil daiteke. Hasieratik diseinatuta dago aplikazio malkartsuen erronkei aurre egiteko prezio lehiakorretan, aproposa enpresa txikientzat edo eskala txikietarako eskala anitzeko eskakizunekin.
1.1 Ezaugarriak
- Aluminiozko punta-puntako xasisa ingurune gogorrarentzat
- Bero-husketa pasibo integratua
- Mini PCIe entxufea RF modulurako, hala nola 4G, WI-FI, Lora edo Zigbee
- SMA antena zuloak x2
- UPS-n eraikia supercap-arekin itzali segururako
- Zifratze-txipa ATECC608A
- Hardware Watchdog
- Superkondentsadorearekin RTC
- DI&DO terminal isolatua
- 35 mm-ko DIN Rail euskarria
- 9tik 36V DC bitarteko elikadura-iturri zabala
Ezaugarri hauei esker, EdgeBox-RPI4 aplikazio industrial tipikoetarako konfigurazio erraz eta azkar hedatzeko diseinatu da, hala nola, egoeraren monitorizazioa, instalazioen kudeaketa, seinaleztapen digitala eta zerbitzu publikoen urruneko kontrola. Gainera, 4 nukleoko ARM Cortex A72 dituen atebide-konponbidea da eta industria-protokolo gehienek inplementazio-kostuen guztizko kostuetan aurreztu dezakete energia elektrikoaren kablearen kostua barne, eta produktuaren hedapen-denbora murrizten lagun dezakete. Bere diseinu ultra-arina eta trinkoa espazioa mugatzen duten inguruneetako aplikazioetarako erantzuna da, muturreko hainbat ingurunetan fidagarrian funtziona dezakeela ziurtatzen du ibilgailuen barneko aplikazioetan barne.
1.2 Interfazeak
|
Oharra |
Funtzioaren izena |
PIN # |
PIN # |
Funtzioaren izena |
Oharra |
|
|
BOTEREA |
1 |
2 |
GND |
|
|
|
RS485_A |
3 |
4 |
RS232_RX |
|
|
|
RS485_B |
5 |
6 |
RS232_TX |
|
|
|
RS485_GND |
7 |
8 |
RS232_GND |
|
|
|
DI0- |
9 |
10 |
DO0_0 |
|
|
|
DI0+ |
11 |
12 |
DO0_1 |
|
|
|
DI1- |
13 |
14 |
DO0_0 |
|
|
|
DI1+ |
15 |
16 |
DO0_1 |
|
OHARRA: 24awg eta 16awg arteko kablea gomendatzen da
2 Ethernet konektoreak
3 USB 2.0 x 2
4 HDMI
5 LED2
6 LED1
7 SMA antena 1
8 Kontsola (USB C motakoa)
9 SIM txartelaren zirrikitua
10 SMA antena 2
1.3 Bloke-diagrama
EdgeBox-RPI4 prozesatzeko muina Raspberry CM4 plaka bat da. OpenEmbed oinarrizko plaka espezifikoak ezaugarri zehatzak inplementatzen ditu. Ikus hurrengo irudira bloke-diagramarako.
2. Instalazioa
2.1 Muntaketa
EdgeBox-RPI4 hormako bi muntatzeko diseinatuta dago, baita 35 mm-ko DIN errailarekin ere. Ikusi hurrengo irudira gomendatutako muntaketa-orientaziorako.
www.OpenEmbed.com8
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
2.2 Konektoreak eta interfazeak
2.2.1 Elikatze-hornidura
|
Ainguratu # |
Seinalea |
Deskribapena |
|
1 |
POWER_IN |
DC 9-36V |
|
2 |
GND |
Lurra (erreferentzia potentziala) |
GND Lurra (erreferentzia potentziala)
ThPE seinalea aukerakoa da. EMIrik ez badago, PE konexioa irekita gera daiteke.
2.2.2 Serieko ataka (RS232 eta RS485)
|
Ainguratu # |
Seinalea |
Deskribapena |
|
4 |
RS232_RX |
RS232 jasotzeko linea |
|
6 |
RS232_TX |
RS232 transmisio linea |
|
8 |
GND |
Lurra (erreferentzia potentziala) |
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
RS485_GND seinalea "GND" seinalearekin isolatuta dago. Bikote bihurritutako hari blindatu bat erabiltzen bada, RS485_GND blindajera konektatuta dago.
OHARRA: Barruan instalatu da RS120erako 485 Ohm-eko amaierako erresistentzia.
|
Ainguratu # |
Seinalea |
Deskribapena |
|
3 |
RS485_A |
RS485 diferentzia-lerro altua |
|
5 |
RS485_B |
RS485 diferentzia-lerro baxua |
|
7 |
RS485 _GND |
RS485 lurra (GNDtik isolatua) |
RS485_GND seinalea "GND" seinalearekin isolatuta dago. Bikote bihurritutako hari blindatu bat erabiltzen bada, RS485_GND blindajera konektatuta dago.
OHARRA: Barruan instalatu da RS120erako 485 Ohm-eko amaierako erresistentzia.
2.2.3 DI&DO
|
Ainguratu # |
terminalaren seinalea |
aktiboa |
BCM2711 |
OHARRA |
|
09 |
DI0- |
ALTU |
GPIO17 |
|
|
11 |
DI0+ |
|||
|
13 |
DI1- |
ALTU |
GPIO27 |
|
|
15 |
DI1+ |
|||
|
10 |
DO0_0 |
ALTU |
GPIO23 |
|
|
12 |
DO0_1 |
|||
|
14 |
DO1_0 |
ALTU |
GPIO24 |
|
|
16 |
DO1_1 |
OHARRA:
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
OHARRA:
1. DC liburukiatagSarrerako e 24V da (+- % 10).
2. DC liburukiatagIrteerako e 60V-tik beherakoa izan behar da, egungo ahalmena 500ma da.
3. Sarrerako 0. kanala eta 1. kanala elkarren artean isolatuta daude
4. Irteerako 0 kanala eta 1 kanala elkarren artean isolatuta daude
2.2.4 HDMI
Zuzenean konektatuta Raspberry PI CM4 plaka TVS array-rekin.
2.2.5 Ethernet
Ethernet interfazea Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT-ekin bateragarria da, blindatu bidez eskuragarri. jack modularra. Bikote bikoitzeko kablea edo blindatu tPortu honetara konektatzeko wisted pare kablea erabil daiteke.
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
2.2.6 USB HOST
Konektore-panelean bi USB interfaze daude. Bi portuek fusible elektroniko bera partekatzen dute.
OHARRA: Bi portuetarako korronte maximoa 1000mara mugatzen da.
2.2.7 Kontsola (USB C motakoa)
Kontsolaren diseinuak USB-UART bihurgailu bat erabili zuen, ordenagailuko OS gehienek kontrolatzailea dute, ez bada, beheko esteka erabilgarria izan daiteke: https://www.silabs.com/products/interface/usb-bridges/classic-usb-bridges/device.cp2104 Ataka hau Linux kontsola lehenetsi gisa erabiltzen da. Sistema eragilean saioa hasi dezakezu 115200,8n1 ezarpenak erabili (Bits: 8,Parekidetasuna: Bat ere ez, Gelditu bitak: 1, Fluxu-kontrola: Bat ere ez). Putty bezalako terminal-programa bat ere behar da. Erabiltzaile-izena lehenetsia pi da eta pasahitza raspberry da.
2.2.8 LED
EdgeBox-RPI4-k bi kolore berde/gorri biko LED erabiltzen ditu kanpoko adierazle gisa.
LED1: berdea potentzia adierazle gisa eta gorria eMMC aktibo gisa.
LED2: 4G bezala berdea adierazlea eta gorria erabiltzailearen programagarri den led gisa GPIO21era konektatuta, gutxi aktiboa, programagarria.
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
EdgeBox-RPI4-k bi kolore berdeko LED ere erabiltzen ditu arazketarako.
2.2.9 SMA konektorea
Bi SMA konektore zulo daude antenentzat. Antena motak Mini-PCIe entxufean sartzen diren moduluen araberakoak dira. ANT1 Mini-PCIe socketerako erabiltzen da lehenetsia eta ANT2 Internarakol CM4 modulutik WI-FI seinalea. 1. Antenen funtzioak ez dira finkoak, beharbada egokituta beste erabilera batzuetarako.2.2.10 NANO SIM txartelaren zirrikitua
SIM txartela telefono mugikorrean (4G, LTE edo teknologia zelularrean oinarritutako beste batzuk) soilik behar da.
OHARRAK:
1. Antenen funtzioak ez dira finkoak, beharbada egokituta beste erabilera batzuk estaltzeko.
2.2.10 NANO SIM txartelaren zirrikitua
SIM txartela telefono mugikorrean (4G, LTE edo teknologia zelularrean oinarritutako beste batzuk) soilik behar da.
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
OHARRAK:
- ONANO Sim txartela bakarrik onartzen da, kontutan izan txartelaren tamainari.
- NANO sim txartela txiparen goiko aldean sartuta dago.
2.2.11 Mini-PCIe ![]()
Eremu laranja Mini-PCIe gehigarri txartelaren posizio zakarra da, bakarra m2x5 torlojua behar da.
Beheko taulan seinale guztiak erakusten dira. Tamaina osoko Mini-PCIe txartela onartzen da.
|
Seinalea |
PIN# |
PIN# |
PIN# Seinalea |
|
|
1 |
5 |
4G_PWR |
|
|
3 |
4 |
GND |
|
|
5 |
6 |
USIM_PWR |
|
|
7 |
8 |
USIM_PWR |
|
GND |
9 |
10 |
USIM_DATA |
|
|
11 |
12 |
USIM_CLK |
|
|
13 |
14 |
USIM_RESET# |
|
GND |
15 |
16 |
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
18 GND 20 21 22 PREST# 24 4G_PWR 26 GND 27 28 29 30 UART_PCIE_TX 32 UART_PCIE_RX 34 GND 35 36 USB_DM
|
17 |
18 |
GND |
|
|
|
19 |
20 |
|
|
GND |
21 |
22 |
PREST# |
|
|
23 |
24 |
4G_PWR |
|
|
25 |
26 |
GND |
|
GND |
27 |
28 |
|
|
GND |
29 |
30 |
UART_PCIE_TX |
|
|
31 |
32 |
UART_PCIE_RX |
|
|
33 |
34 |
GND |
|
GND |
35 |
36 |
USB_DM |
|
GND |
37 |
38 |
USB_DP |
|
4G_PWR |
39 |
40 |
GND |
|
4G_PWR |
41 |
42 |
4G_LED |
|
GND |
43 |
44 |
USIM_DET |
|
SPI1_SCK |
45 |
46 |
|
|
SPI1_MISO |
47 |
48 |
|
|
SPI1_MOSI |
49 |
50 |
GND |
|
SPI1_SS |
51 |
52 |
4G_PWR |
N3. OHARRA: 4G_LED seinalea LED2 inte-ra konektatuta dagornally, ikusi o atalaf 2.2.8.
N4. OHARRA: SPI1 seinaleak Lora WAN-erako soilik erabiltzen dira autoad, hala nola SX1301,SX1302tik aurreramtzuen third konpany.
2.2.12 M.2
EdgeBox-RPI4-k M KEY motako M.2 entxufe bat hornitu zuen. 2242 tamainako NVME SSD txartela bakarrik dago. euskarria, EZ msata.
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
3. Kontrolatzaileak eta Programazio Interfazeak
3.1 LED ![]()
Erabiltzaileen adierazle gisa erabiltzen den LED bat da, ikusi 2.2.8.
Erabili LED2 adibide gisaample funtzioa probatzeko.
$ sudo -i #gaitu root kontuaren pribilegioak
$ cd /sys/class/gpio
$ oihartzuna 21 > esportatu #GPIO21 hau da, LED2-ren erabiltzailearen LEDa $ cd gpio21
$ oihartzuna atera > norabidea
$ echo 0 > balioa # piztu erabiltzailearen LEDa, LOW aktibo $ echo 1 > balioa # itzali erabiltzailearen LEDa
3.2 Serieko ataka (RS232 eta RS485)
Sisteman bi serie-portu indibidual daude. /dev/ttyUSB1 RS232 ataka gisa eta/dev/ttyUSB0 RS485 ataka gisa. Erabili RS232 adibide gisaample. $ python
>>> inportatu seriea
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyUSB1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')
3.3 Zelularra Mini-PCIe-ren bidez
Erabili Quectel EC20 adibide gisaample eta jarraitu urrats hauek:
1. Sartu EC20 Mini-PCIe entxufean eta mikro SIM txartela erlazionatutako zirrikituan, konektatu antena.
2. Hasi saioa sisteman kontsolaren bidez pi/mugurdi erabili.
3. Piztu Mini-PCIe entxufearen energia eta askatu berrezartzeko seinalea. $ sudo -i #gaitu root kontuaren pribilegioak
$ cd /sys/class/gpio
$ echo 6 > esportatu #GPIO6 hau da, POW_ON seinalea
$ echo 5 > berrezarri seinalea den #GPIO5 esportatu
$ cd gpio6
$ oihartzuna atera > norabidea
$ echo 1 > balioa # piztu Mini PCIe-ren boterea egia
$ cd gpio5
$ oihartzuna atera > norabidea
$ echo 1 > balioa # askatu Mini PCIe-ren berrezarri seinalea
OHARRA: Orduan 4G-ren LEDa keinuka hasten da.
4. Egiaztatu gailua:
$ lsusb
$ Bus 001 Gailua 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE modema
…… $ dmesg
ETA
$
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
[ 185.421911] usb 1-1.3: abiadura handiko USB gailu berria 5 zenbakia dwco tg erabiliz
[ 185.561937] usb 1-1.3: USB gailu berria aurkitu da, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18[ 185.561953] usb 1-1.3: USB gailuen kate berriak: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0[ 185.561963] usb 1-1.3: Produktua: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Fabrikatzailea: Android
[ 185.651402] usbcore: cdc_wdm interfaze-kontrolatzaile berria erregistratuta
[ 185.665545] usbcore: erregistratutako interfazearen kontrolatzaile aukera berria [ 185.665593] usbserial: USB serie euskarria GSM modemerako erregistratuta (portu bakarra) [ 185.665973] aukera 1-1.3:1.0: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua detektatu da [ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua orain ttyUSB1-ra lotuta dago
[ 185.666499] aukera 1-1.3:1.1: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua detektatu da [ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua orain ttyUSB1-ra lotuta dago
[ 185.666880] aukera 1-1.3:1.2: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua detektatu da [ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua orain ttyUSB1-ra lotuta dago
[ 185.667220] aukera 1-1.3: 1.3: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua detektatu da [ 1] usb 185.667384-1: GSM modem (portu bakarreko) bihurgailua orain ttyUSB1.3-era lotuta dago
[ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM gailua [ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: erregistratu 'qmi_wwan' usb-3f980000, WWAN-en.
……
xx:xx:xx:xx:xx:xx MAC helbidea da.
$ ifconfig -a
……wwan0: banderak=4163 1500 mtu inet 169.254.69.13 netmask 255.255.0.0 igorpena 169.254.255.255inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 scopeid 0x20ether 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX paketeak 0 byte 0 (0.0 B)
RX erroreak 0 erorita 0 gainditze 0 fotograma 0
TX paketeak 165 byte 11660 (11.3 KiB)
TX erroreak 0 jaitsi 0 gainditze 0 garraiolari 0 talkak 0 5. Nola erabili AT komandoa
$ miniterm — Portuak erabilgarri:
— 1: /dev/ttyAMA0 'ttyAMA0'
— 2: /dev/ttyUSB0 'CP2105 Dual USB to UART Bridge Controller' — 3: /dev/ttyUSB1 'CP2105 Dual USB to UART Bridge Controller' — 4: /dev/ttyUSB2 'Android'
- 5: /dev/ttyUSB3 'Android'
- 6: /dev/ttyUSB4 'Android'
gailua,xx:xx:xx:xx:xx:xx
- 7: /dev/ttyUSB5 'Android'
— Sartu portuaren indizea edo izen osoa:
$ mini-epea /dev/ttyUSB5 115200
AT komando erabilgarri batzuk:
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
- AT //Ondo itzuli beharko luke
- AT+QINISTAT //(U)SIM txartelaren hasierako egoera itzultzen du, erantzunak 7 izan behar du
- AT+QCCID // (U)SIM txartelaren ICCID (Zirkuitu Integratuko Txartelaren Identifikatzailea) zenbakia itzultzen du
6. Nola markatu ![]()
$su root
$ cd /usr/app/linux-ppp-scripts
Orduan 4G led-a keinuka ari da.
Arrakasta izanez gero, honela itzuliko da:
7. Gehitu bideratzailearen bidea
$ ibilbidea gehitu lehenetsi gw 10.64.64.64 edo zure atebidea XX.XX.XX.XX Ondoren, egin proba
$ ping google.com
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
3.4 WDT
3.4.1 WDT-ren bloke-diagrama
WDT moduluak hiru terminal dituput, irteera eta LED adierazlea.
WDI(GPIO25) WDO(Sistema RST#)
Oharra: LEDa aukerakoa da eta ez dago eskuragarri lehenagor hardware bertsioa.
3.4.2 Nola funtzionatzen du
1. Sistemaem PIZTU.
2. Delaeta 200 ms.
3. Bidali WDO a negative pultsua 200 ms-rekin maila baxua berrezartzeko sistema.
4. Tira gora WDO.
5. Delay 120 segundo adierazlea flas bitarteanhing (ohikoa 1hz).
3 V 3
6. Txanda adierazlea itzali.
7. Itxaron 8 pultsaziorako WDI WDT modulu aktibora eta piztu LEDa.
8. Sartu WDT-FEED-en modua , gutxienez orulse WDIra sartu behar da gutxienez 2 segundotan, hala ez bada, WDT moduluak pultsu negatiboa atera beharko luke sistema berrezartzeko.
9. Joan 2ra.
LED BERDEA WDT
3.5 RTC
TRTCren txipa mikrotxipeko MCP79410 da. Sy-n muntatuta dagozurtoina I2C autobusa. R16 22R R0402
R17 22R R0402
3.5.1
GPIO2 GPIO3
I2C_SDA I2C_SCL
www.OpenEmbed.com21
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
OS berak barruan dauka kontrolatzailea, guk bakarrik behar ditugu konfigurazio batzuk. Ireki /etc/rc.local ETA gehitu 2 lerro:
echo "mcp7941x 0x6f" > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device hwclock -s
Ondoren, berrezarri sistema eta RTC funtzionatzen ari da.
1.ziurtatu i2c-1 kontrolatzailearen puntua irekita dagoela eta puntua lehenetsita itxita dagoela. 2. RTCren babeskopia-denbora 15 egunekoa da.
3.10 UPS segurtasunez itzaltzeko UPS moduluaren diagrama behean ageri da.
3.5.2
Oharra：
UPS modulua DC5V eta CM4-ren artean sartzen da, GPIO bat PUZari alarma emateko erabiltzen da 5V-ren hornidura behera dagoenean. Orduan CPUak premiazko zerbait egin beharko luke script batean energia agortu aurretik super kondentsadorea eta exekutatu " $ shutdown " Funtzio hau erabiltzeko beste modu bat GPIO pina aldatzen denean itzaltzea da. Emandako GPIO pina KEY_POWER gertaerak sortzen dituen sarrera-gako gisa konfiguratuta dago. Gertaera hau sistemaren saioaren bidez kudeatzen da itzalaldia abiaraziz. 225 baino zaharragoak diren System d bertsioek udev araua behar dute sarrera entzutea gaitzeko
www.OpenEmbed.com22
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
Erabili /boot/overlays/README erreferentzia gisa, ondoren aldatu /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-itxi, gpio_pin=GPIO22,active_low=1
OHARRA:Alarma-seinalea LOW aktibo dago.
gailua:
EdgeBox-RPI4 erabiltzailearen eskuliburua
4. Zehaztapen elektrikoak
4.1 Energia-kontsumoa
The EdgeBox-RPI4-ren energia-kontsumoa aplikazioaren, funtzionamendu moduaren eta konektatutako gailu periferikoen araberakoa da oso. Emandako balioak gutxi gorabeherako balio gisa ikusi behar dira. Hurrengo taulak EdgeBox-RPI4-ren energia-kontsumoaren parametroak erakusten ditu: Oharra: 24V-ko elikadura-iturriarekin, ez dago txartelik gehigarririk entxufeetan eta ez dago USB gailurik. Eragiketa modua 81Esfortzu-proba 172 tentsioa -c 4 -t 10m -v &
| Funtzionatzeko modua | Unekoa (ma) | Boterea | Oharra |
| Geldirik | 81 | ||
| Estres proba | 172 |
tentsioa -c 4 -t 10m -v &
|
|
4.2 UPS
The UPS moduluaren babeskopia denbora sistemaren sistemaren kargaren araberakoa da. Baldintza tipiko batzuk zerrendatzen dira behean. CM4-ren proba-modulua 4GB LPDDR4,32GB eMMC da, Wi-FI moduluarekin. Funtzionatzeko modua 55PUZaren karga osoa 18 tentsioa -c 4 -t 10m -v &5. Marrazki Mekanikoak
| Funtzionatzeko modua | Unekoa (ma) | Boterea | Oharra |
| Geldirik | 55 | ||
| CPU karga osoa | 18 |
tentsioa -c 4 -t 10m -v &
|
|
5. Marrazki Mekanikoak
TBD
Dokumentuak / Baliabideak
 |
OpenEmbed EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4 oinarritutako Edge ordenagailua [pdfErabiltzailearen eskuliburua EdgeBox-RPI4, Raspberry PI CM4 Oinarritutako Edge Ordenagailua, EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4 Oinarritutako Edge Ordenagailua, CM4 Oinarritutako Edge Ordenagailua, Oinarritutako Edge Ordenagailua, Ordenagailua |
