Quectel 4G Raspberry Pi Hat を使用した SMS メッセージの送受信
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https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues
はじめに
4G の通信範囲が限られている農村部や遠隔地では、2G ネットワークを介した SMS 通信が IoT システムにおける途切れない接続を確保するための重要なツールとなります。野生動物保護において、この技術は環境条件を監視し、動物の動きを追跡し、重要なイベントをリアルタイムで報告する自動アラートシステムを可能にします。SMS 機能を備えた 4G モジュールを活用することで、デバイスは自動アラートを送信し、指示を受け取ることができ、現代のネットワークインフラが不足している地域でも保護活動が妨げられることはありません。この自動化と通信の統合により、遠隔地の野生動物エリアでの監視システムの効果が向上し、保護と研究のための信頼性の高いソリューションを提供します。
ハードウェア準備
セットアップ
Windows 上で QCOM ツールを使用して SMS を送信する方法
ステップ 1: モジュールのセットアップ
- モジュールを接続する
- モジュールを USB 経由で Windows PC に接続します。DIP スイッチが正しい順序で配置されていることを確認してください。この場合、すべてのスイッチが 0 に設定されており、無効化されています。
- モジュールをオンにする
- モジュールの電源ボタンを押します。
- 通信ポートを確認する
- ドライバーが正しくインストールされていることを確認してください。Windows デバイスマネージャーに COM ポートが表示されるはずです。
ステップ 2: QCOM インターフェースを開く
- QCOM をインストールして起動する
- QCOM v1.6 ソフトウェアをダウンロードしてインストールします。（まだの場合）
- PC 上でツールを起動します。
- COM ポートを設定する
- QCOM インターフェースでモジュールに関連付けられた COM ポート（例: COM3）を選択します。
- ボーレートを推奨値（例: 9600）に設定します。
ステップ 3: SMS を送信する
モジュール通信をテストする
- コマンド入力ボックスに以下のコマンドを入力します:
AT
- 送信をクリックします。
- モジュールは以下のように応答するはずです:
OK
- これにより、モジュールが準備完了であることが確認されます。
SMS モードを設定する
- SMS モードをテキストに設定するには、以下のコマンドを入力します:
AT+CMGF=1
- 送信をクリックします。
- モジュールは以下のように応答します:
OK
SMSC 番号を確認する
- SIM カードから SMSC（ショートメッセージサービスセンター）番号を照会するには、以下を入力します:
AT+CSCA?
- 送信をクリックします。応答は以下のようになります:
+CSCA: "+1234567890",145
OK
- SMSC が設定されていない場合は、サービスプロバイダーに連絡して正しい番号を取得し、以下を使用して設定します:
AT+CSCA="+1234567890"
SMS を作成して送信する
- SMS を開始するコマンドを入力します:
AT+CMGS="+9876543210"
+9876543210 を受信者の電話番号に置き換えます。
送信をクリックします。
QCOM インターフェースに以下が表示されます:
>
- テキストボックスにメッセージ（例: Hello!）を入力します。
SMS を送信する
- Ctrl + Z を押すか、QCOM インターフェースオプションを使用して SMS を送信します。
- モジュールは以下のように応答します:
+CMGS: 25
OK
- これにより、SMS が正常に送信されたことが確認されます。
ステップ 4: SMS を確認する
- 受信者の電話でメッセージが受信されていることを確認します。
Raspberry PiでMinicomを使用してSMSを送信する
ドライバーをインストールし、モジュールを正しく起動していることを前提とします。そうでない場合は、こちらのガイドを参照してください。
ステップ 1: Minicomを開く
ATコマンドで通信するための必要なドライバーがインストールされていない場合は、こちらからインストールしてください。
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2
ステップ 2: 表のコマンドに従う
| コマンド | 応答 | 説明 |
|---|---|---|
ATE | OK | Minicomで入力したコマンドを表示するエコーを有効化します。 |
AT | OK | モジュールの準備状態を確認します。 |
AT+CMGF=1 | OK | SMSモードをテキストモードに設定します。 |
AT+CSCA? | +CSCA: "+1234567890",145 | SIMからSMSC（ショートメッセージサービスセンター）番号を照会します。 |
AT+CMGS="+94712222803" | > | 指定された受信者にメッセージ内容を入力する準備をします。 |
(メッセージを入力: Hello!) | (応答なし) | メッセージ内容を入力します。 |
(Ctrl+Zを押す) | +CMGS: 25 OK | メッセージを送信します。モジュールは+CMGSとメッセージ参照IDで確認します。 |
Pythonスクリプトでメッセージを送信する
import serial
import time
# シリアルポートの設定
SERIAL_PORT = "COM7" # モジュールのCOMポートに置き換えてください（例: WindowsではCOM3、Linuxでは/dev/ttyUSB2）
BAUD_RATE = 9600 # GSMモジュールのボーレートに合わせて調整してください
# SMSの詳細
SMSC_NUMBER = "+9477000000" # キャリアのSMSC番号を国際形式で置き換えてください
RECIPIENT_NUMBER = "+94712222813" # 受信者の電話番号を国際形式で置き換えてください
MESSAGE = "Hello, this is a test message from Python!"
def send_at_command(command, expected_response="OK", timeout=3):
"""ATコマンドをGSMモジュールに送信し、応答を待ちます。"""
ser.write((command + "\r").encode())
time.sleep(timeout)
response = ser.read_all().decode()
print(f"Command: {command}\nResponse: {response}")
return expected_response in response
try:
# シリアル接続を開く
ser = serial.Serial(SERIAL_PORT, BAUD_RATE, timeout=1)
time.sleep(2) # モジュールの初期化を待つ
# GSMモジュールとの通信をテスト
if not send_at_command("AT"):
raise Exception("GSMモジュールが応答しません。接続を確認してください。")
# SMSC番号を設定（必要な場合のみ）
if not send_at_command(f'AT+CSCA="{SMSC_NUMBER}"'):
raise Exception("SMSC番号の設定に失敗しました。")
# SMSをテキストモードに設定
if not send_at_command("AT+CMGF=1"):
raise Exception("SMSモードの設定に失敗しました。")
# SMSを送信
if not send_at_command(f'AT+CMGS="{RECIPIENT_NUMBER}"', ">"):
raise Exception("SMS送信の開始に失敗しました。")
# メッセージ内容を提供し、Ctrl+Zを送信して完了
ser.write((MESSAGE + "\x1A").encode()) # Ctrl+Zは'\x1A'として送信
time.sleep(5) # モジュールがSMSを送信するのを待つ
response = ser.read_all().decode()
print(f"SMS送信応答: {response}")
if "OK" in response:
print("SMSが正常に送信されました！")
else:
print("SMSの送信に失敗しました。モジュールまたはコマンド構文を確認してください。")
except Exception as e:
print(f"エラー: {e}")
finally:
if ser.is_open:
ser.close()
Windows環境でATコマンドを使用してSMSメッセージを受信する
ここでは、ATコマンドを使用してSMSメッセージを受信および読み取る手順を説明します。以下のコマンドを順番に実行してください。
ドライバーをインストールし、モジュールを正しく起動していることを前提とします。そうでない場合は、こちらのガイドを参照してください。
ステップ1: SMSモードをテキストに設定する
AT+CMGF=1コマンドを使用して、GSMモジュールをテキストモードに設定し、SMSの処理を簡単にします。
コマンド:
AT+CMGF=1
期待される応答:
OK
ステップ2: 現在のメッセージストレージを確認する
AT+CPMS?コマンドを使用して、現在のメッセージストレージ構成を確認します。
コマンド:
AT+CPMS?
期待される応答: +CPMS: "SR",0,5,"MT",19,255,"MT",19,255 OK
説明:
SR: ステータスレポートストレージ（例: SMS配信レポート）。MT: モバイル端末メモリ（SIMおよびモジュールストレージ）。 この例では、"MT"には255の容量のうち19件のメッセージが保存されています。
ステップ3: メッセージストレージを"MT"に切り替える
モバイル端末メモリ内のメッセージにアクセスするために、AT+CPMS="MT"コマンドを使用してストレージを"MT"に切り替えます。
コマンド:
AT+CPMS="MT"
期待される応答:
+CPMS: 19,255,19,255,19,255 OK
説明
- 19,255: 現在19件のメッセージが保存されており、ストレージには255件のメッセージを保存可能です。
ステップ4: 保存されているすべてのメッセージを一覧表示する
選択したメモリに保存されているすべてのメッセージを取得するには、AT+CMGL="ALL"コマンドを使用します。
コマンド:
AT+CMGL="ALL"
期待される応答:
+CMGL: 1,"REC UNREAD","+1234567890","","20/12/05,10:44:12+32" Hello, this is a test message! +CMGL: 2,"REC READ","+9876543210","","20/12/05,10:45:12+32" Another test message! OK
説明:
- +CMGL: 1: 最初のメッセージのインデックス。
- "REC UNREAD": メッセージのステータス（未読）。
- "+1234567890": 送信者の電話番号。
- Hello, this is a test message!: メッセージ内容。
ステップ5: 特定のメッセージを読み取る
インデックス（例: インデックス1）を指定して特定のメッセージを読み取るには、AT+CMGR=|index|コマンドを使用します。
コマンド:
AT+CMGR=1
期待される応答:
+CMGR: "REC UNREAD","+1234567890","","20/12/05,10:44:12+32" Hello, this is a test message! OK
説明:
REC UNREAD: メッセージが未読としてマークされています。+1234567890: 送信者の電話番号。- Hello, this is a test message!: メッセージ内容。
Raspberry PiでMinicomを使用してSMSメッセージを受信する
ドライバーをインストールし、モジュールを正しく起動していることを前提とします。そうでない場合は、こちらのガイドを参照してください。
ステップ1: Minicomを開く
sudo minicom -D /dev/ttyUSB2
ステップ2: 表内のコマンドを順に実行する
| ステップ | コマンド | 応答の詳細 | 目的/説明 |
|---|---|---|---|
| 1 | ATE | OK | ターミナルで入力したコマンドを表示するためのエコーを有効にします。 |
| 2 | AT+CMGF=1 | OK | SMSモードをテキストモードに設定し、SMSの処理を簡単にします。 |
| 3 | AT+CPMS? | +CPMS: "SR",0,5,"MT",19,255,"MT",19,255 OK | 現在のメッセージストレージを確認します。 "SR": ステータスレポート。 "MT"（モバイル端末）: SIMおよびモジュールに保存されたメッセージを含みます。 |
| 4 | AT+CPMS="MT" | +CPMS: 19,255,19,255,19,255 OK | メッセージストレージを"MT"（モバイル端末）に切り替えます。 19,255: 255件の保存可能なスロットのうち19件のメッセージが保存されています。 |
| 5 | AT+CMGL="ALL" | +CMGL: 1,"REC UNREAD","+1234567890","","20/12/05,10:44:12+32" Hello, this is a test message! +CMGL: 2,"REC READ","+9876543210","","20/12/05,10:45:12+32" Another test message! OK | 選択したメモリに保存されているすべてのメッセージを取得します。 "REC UNREAD": 未読メッセージ。 +1234567890: 送信者の電話番号。 |
| 6 | AT+CMGR=1 | +CMGR: "REC UNREAD","+1234567890","","20/12/05,10:44:12+32" Hello, this is a test message! OK | インデックス（例: 1）を指定して特定のメッセージを読み取ります。 "REC UNREAD": メッセージが未読であることを示します。 Hello, this is a test message!: メッセージ内容。 |
リソース
[ウェブページ] LTE EG25-G
[ウェブページ] ATコマンドマニュアル V2.0
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