4G模组无法正常联网？一定要记得考虑SIM卡的问题！

 

 

当大家在调试4G模组但却无法正常联网时，

大多数人的第一反应是这4G模组一定有什么问题吧？

几乎没有人会认为是流量卡(SIM卡)的问题，哪怕只是可能性，

这是个很有意思的现象。

但有时候就是因为我们下意识的忽略，让问题“真凶”逃之夭夭。

 

SIM卡和4G模组，

一个是不需要任何技术参与调试就可以使用的标准产品，

一个是技术不历经3到6个月的时间艰苦调试就很难量产使用的产品，

4G模组犯错的概率可不就是指数级大于流量卡吗？

 

但是，真的是这样吗？

 

接下来，

我就自己这几年经历的有关模组和流量卡相爱相杀的故事讲给大家听，

技术有限，所以只讲自己能理解到的层次，

能解决问题，但不一定能碰触技术本质，请理解。

 

vSIM电压没有输出，是模组坏了吧？

 

我的模组无法联网，我用万用表量了SIM卡电路的供电电压vSIM为0，这肯定是模组坏了吧？

这是一个非常非常常见的问题，大多数人的直觉反应是斩钉截铁的认为就是模组坏了。

为什么？

 

我卡插的好好的，vSIM却没有正常电压输出，不是模组坏了还能是什么？！

 

其实，还真不一定！

 

首先，用万用变量出来的vSIM电压输出为0并不一定是真实的；

其次，在模组自身没有任何异常的情况下，也有其它很多可能的原因导致用万用表量测vSIM电压输出为0。

 

接下来，我们使用合宙超低功耗4G Cat.1模组——Air700ECQ开发板，做几个实验来说明vSIM电压是怎么回事。

 

 

第一种情况，不插SIM卡

 

vSIM从上电开机到稳定下来的波形是什么样的：

 

 

 

从上图可以非常清晰的看出：

 

 1，模组上电开机后，vSIM先输出1.8V(约20ms)，SIM卡无反应；1.8V输出关闭(约20ms)；输出2.8V(约20ms)；2.8V输出关闭(约20ms)；输出1.8V(约40ms)；1.8V关闭(约20ms)；输出3.3V(约40ms)；确认检测不到SIM卡，vSIM电压输出关闭；

 

2，补充一个知识点，目前比较流行的SIM卡主要有两种:

一种是1.8V电压和1.8V数字电平，一种是2.8V电压和2.8V数字电平，模组先用1.8V电压供电测试SIM卡是否有交互反应，有，则正常供电；无，则尝试改为供电2.8V看SIM卡是否有反应，有，则正常供电；无，则再开启一次1.8V/2.8V的轮询，两次SIM卡都没反应的话则确认SIM卡不存在；

 

 

下图为本次未插SIM卡测试时的照片。

 

 

 

 

第二种情况，插上SIM卡

 

vSIM从上电开机到稳定下来的波形是什么样的：

 

 

从上图可以非常清晰的看出：

 

1，模组上电开机后，vSIM首先尝试输出1.8V，SIM卡给出回应交互，模组确认SIM卡正常，vSIM一直输出1.8V；

2，SIM卡如何给出回应交付？

今天我们先不谈，因为我没有测试时钟型号SIM_CLK和数据信号SIM_DATA的波形，大家只要知道vSIM在插卡和不插卡情况下的区别就可以了；

 

下图为本次插上SIM卡测试时的照片。

 

 

 

第三种情况，插上一张已经无法正常工作的SIM卡

 

vSIM从上电开机到稳定下来的波形是什么样的：

 

 

 

不知道你猜对了没有，跟未插SIM卡时的波形是一样的；

 

下图为本次插上一张坏了的SIM卡测试时的照片。

 

 

 

还有一种情况，假设时钟信号SIM_CLK或者数据信号SIM _DATA对地短路或者断路的话，你猜波形应该是怎么样的？是不是应该跟无卡或插上不良卡时的波形是一样的？

 

告诉你答案，是的。

 

那么问题来了，就算没有插上SIM卡，模组上电开机时vSIM不也有一段输出的吗？

 

万用表为什么测试出来为0？其实我前面已经给出了答案，不知道你注意到了没有。

 

我通过下面这张图再告诉大家一次答案。

 

 

 

模组上电开机，vSIM从第一次输出1.8V，到第二次输出2.8V关闭，示波器显示时长一共才有173ms，万用表还没来得及反应就已经结束了，所以你用万用表量测出来的vSIM电压是0；

 

万用表似乎是正确的，万用表似乎也是错误的，万用表确实无法量测出173ms非连续且数值变化的电压数字。

 

你以为模组和流量卡的爱恨情仇就只有这些吗？远远不止！

 

明明检测到SIM卡了，AT+CPIN？返回的是Ready，为什么还是不能上网？到底是模组的问题，还是你想不到的那个原因：流量卡欠费了！如何才能方便的排查？

 

如果我用的是LuatOS开发方式，我怎么才能像AT指令模式那样方便的排查SIM卡的相关问题呢？

 

双卡双待我知道，但是双卡单待怎么用？我怎么方便的切换两张卡？合宙的模组支持热插拔吗？

 

为什么在排查SIM卡问题时，技术支持工程师会建议我把SIM_CLK和SIM_DATA上的TVS或电容都拿掉测试一下？到底是应该加上TVS和电容还是应该拿掉？如果使用，需要注意哪些问题？背后的原理是什么？

 

除了实体卡，合宙推出的vSIM是什么原理？有哪些好处和潜在的缺点？我应该从哪些方面考虑做选择？

 

还有一个敏感的问题，我在选择卡商的时候应该注意什么？合宙或者有推荐的合作伙伴提供流量卡服务吗？

 

小小SIM卡，蜂窝模组的欢喜冤家，他们的故事我们要很长时间才有可能说完。

也有可能永远说不完。

下次再聊。