# Lab17
# 2024教育部計劃 實驗一

## 版本
* rpiOS 64bit
*

## 網卡設定
sudo raspi-config

sudo apt install minicom

sudo minicom --device /dev/ttyS0

## 使用TCP連接

AT
* 透過AT指令來確定設備是否已經準備好。如果沒問題的話會收到 OK。

AT+CPIN?
* 首先第一個動作要解鎖 PIN 碼，要確認是否有鎖上可以透過 AT+CPIN? 來得知。
* 看到 READY 表示已經解鎖。如果看到像是 SIM PIN 則可以透過 AT+CPIN=pin指令來解鎖。

AT+CNMP
* 工作模式切換
* 由於我們是使用NB-IOT SIM卡，因此要設定為38
* AT+CNMP=38
*
AT+CMNB
* 網路切換
* AT+CMNB=2 ，2是使用NBIOT頻段
*
AT+NBSC
* 打開擾碼，要跟基地台確認
* AT+NBSC=1

AT+CGDCONT=1,"IP","internet.iot"
* 透過 AT+CGDCONT= 指令將 APN 給設定好。
* 中華電信 NB-IoT 使用的 APN 是 internet.iot。
*

AT+CSQ
* 透過 AT+CSQ 指令來了解所處地區的訊號品質 (0-31)
* 回傳XX,99，如果是8以上就算可以使用，如果回傳99,99代表沒有找到基地台，要再等等，或是重開機樹莓派

AT+COPS?
* 查詢註冊到的基地台，最後一位是9代表找到NB IOT網路

可以再透過以下兩個指令確認有連線成功
AT+CGATT?
* 檢查GPRS狀態

AT+CPSI?

AT+CGNAPN
* 再次確認一下使用的APN

AT+CSTT
* 連線GSM/GPRS/EDGE 時的APN設定 ，再次設定為"internet.iot"
* AT+CSTT="internet.iot"

AT+CIICR
* 啟動數據網路
*

AT+CIFSR
* 如果以上步驟都沒問題，就能連上數據網路，得到一組 IP。我們可以利用 AT+CIFSR 指令來查看我們的 IP。

Ping 測試
* 通常在這個步驟就能正常上網了，使用最常用的 ping 8.8.8.8 來進行測試
* AT+CIPPING="8.8.8.8"

## 與伺服器連線
### TCP連線方式1
* 在140.116.179.18:5000有開一個 tcp socket server，會回傳傳過去的訊息
#### 使用AT連線
* AT+CIPSTART="TCP","IP","PORT"
* AT+CIPSTART="TCP","140.116.179.11",8086

140.116.179.11:8086是開在實驗室虛擬機上面的一個tcp server，功能是會回傳收到的字元(echo)
#### 發送資料
* 使用 AT+CIPSEND=K 來發送資料
* K代表傳訊的訊息長度
* 請傳送英文或是數字就好
* 如果沒有打到K的長度就會卡住
#### 停止連線
* AT+CIPCLOSE

### TCP連線方式2
* 連線到flask伺服器
* 連線方式一樣
* AT+CIPSTART="TCP","140.116.179.11",8087
* 傳送的訊息要符合 http 的規範 (flask是http伺服器)
* 如果不知道要怎麼傳可以看flask server那邊的設定，那兩個引號中間
* flask server 端
* 
* 樹莓派 ATcommand 端，要close之後才會把訊號發出去
* 

### TCP連線方式3
* 連線到flask伺服器
* 使用AT指令中的HTTP連線方式
* 要先進行設定
#### 設定使用場景
* AT+CGREG=1
* AT+SAPBR=3,1,"Contype","GPRS"
* <a>AT+SAPBR=3,1,"APN","internet.iot"</a>
* 

#### 開啟GPRS
* AT+SAPBR=1,1
#### 查詢GPRS狀態
* AT+SAPBR=2,1
* 
*
接著就可以進行http連線了
#### 對http進行初始化
* AT+HTTPINIT
#### 設定 HTTP 請求的Context ID
* AT+HTTPPARA="CID",1
#### 設定連線的URL
* <a>AT+HTTPPARA="URL","140.116.179.11:8087"</a>
#### 進行連線
* AT+HTTPACTION=0
* 稍等一下，如果回傳是0,200代表連線成功，如果不是的話代表沒有連線成功
#### 取得http server回傳的資料
* AT+HTTPREAD
#### 結束連線
* AT+HTTPTERM

## lab
使用任何一種sensor來取得資料，並且透過SIM7000G將他發到伺服器上
參考指令:
GET /upload_data?group_name=group00&key=test&value=10 HTTP/1.0
請注意發送的長度
可以到 http://140.116.179.11:8087/dashboard 查看結果

## 指令說明

| 指令 | 功能 | 回應 |說明
| -------- | -------- | -------- |------ |
| AT | AT測試指令 | OK | |
| AT+CSQ | 訊號強度測試 | +CSQ: 31,99|看第一個數字，大於8就可以用
| AT+CPIN? | 解鎖 PIN 碼 | READY|READY表示已經解鎖。如果看到像是 SIM PIN 則可以透過 AT+CPIN="pin" 指令來解鎖，pin預設是0000|
| AT+CGDCONT=1,"IP","APN" | 設定PDP | OK|中華電信的APN是internet.iot|
| AT+CREG=1 | 啟用網路註冊，使SIM7000G開始嘗試連接網路 | OK |terminal會回傳狀態|
| AT+CREG? | 查詢網路註冊狀態 |+CREG: 1,0 | |
| AT+CGATT=1 | 註冊基地台 | OK | |
| AT+CGATT? | 查詢基地台註冊狀態 | +CGATT: 1 | 1代表註冊成功,如果是0再等一下看看|
| AT+CPSI? | 查詢網路註冊訊息 | +CPSI: LTE NB-IOT,Online,466-92,0xDBEC,156771961,37,EUTRAN-BAND8,3640,0,0,-15,-83,-68,10 |NB-IOT的SIM卡是LTE，重點是online |
| AT+CSTT? | 查詢APN |+CSTT: "internet.iot","","" | |
| AT+CSTT="APN" | 設定APN | OK | |
| AT+CIICR | 啟用數據網路 | OK |ERROR代表沒有成功 |
| AT+CIFSR | 獲得IP | 10.82.128.52 | |

### 使用python傳遞AT訊息

import time
import serial
ser = serial.Serial("/dev/ttyS0",115200)  #SIM7000C USB port
def receiving(timeout=0.25):    #簡單做法, 基礎用0.25秒計時, 否則自行定義
    #ser.flushInput()           #清除接收緩衝區
    last_received=''
    try:
        while timeout>0:
            time.sleep(0.2)
            count = ser.inWaiting() #取得當下緩衝區字元數
            while count != 0:
                last_received += ser.read(count).decode('utf-8')    #getData += bytes.decode(ch)
                time.sleep(0.2)    #
                count = ser.inWaiting() #取得當下緩衝區字元數
            timeout = timeout-0.25
        return last_received.strip()

    except IOError as ex:
        raise RuntimeError('Failed to serial port') from ex
    except Exception as ex:
        raise ex
def Send_AT(cmd, timeout=0.25, ret='OK'):
    ser.write((cmd+'\r\n').encode('utf-8')) 
    #print(receiving(timeout=timeout))
    data = receiving(timeout=timeout)
    print(data)
    if ret in data:
        return ret
    else:
        return 'ERROR'
while True:
    try:
        command = input()
        if command =='q':
            break
        Send_AT(command)
    except KeyboardInterrupt:
        break

### 參考資料
* https://frankchang.me/2018/12/18/sim7000c/
* https://www.waveshare.net/w/upload/4/49/SIM7000_Series_AT_Command_Manual_V1.02.pdf
* https://www.waveshare.net/w/upload/7/7f/SIM7000C-quick-test.pdf
* https://www.waveshare.net/wiki/SIM800C_GSM/GPRS_HAT#.E3.80.90HTTP_POST.E3.80.91
* https://twarm.com/commerce/product_info.php?products_id=21638