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将旧手机GPS调制解调器改造为独立Web服务器：AT命令、串口桥接与低功耗优化

利用Quectel等GPS modem内置Linux，通过AT命令root shell、串口桥接部署低功耗IoT Web端点，提供硬件清单、参数阈值与监控脚本。

将旧手机中的 GPS 调制解调器（modem，如 Quectel EG25-G）改造为独立 Web 服务器，是低功耗 IoT 端点的绝佳方案。这些 modem 内置独立 Linux 内核（典型 3.18 版本），资源有限（48MB 存储 / 内存），但支持 root 访问与网络栈，适合静态 HTTP 服务。通过 AT 命令解锁、串口桥接与固件微调，可实现 < 1W 功耗的 standalone 端点，避免高层次 Android app 开销。

1. 硬件拆解与串口暴露

从旧 Android 手机（如 PinePhone）拆下 modem 模块，确保 USB 接口完整。常见 modem 暴露多个串口：/dev/ttyUSB0~3，其中 ttyUSB2 常用于 AT 命令（波特 115200）。使用 USB-to-serial 适配器或直接 USB 连接主机（RPi 或 PC）。

清单：

  • Modem 模块（Quectel EG25-G 或类似，支持 ADB unlock）。
  • Nano-SIM 卡（开通 GPRS/LTE）。
  • GPS/LTE 天线。
  • 3.7V 锂电池（支持 AT 低功耗模式）。
  • 主机：Raspberry Pi Zero（桥接用）。

连接后，dmesg 观察：modem-power serial1-0: ADB KEY is 'xxxx'。识别 key 值，用于后续 unlock。

2. AT 命令配置与 Root 访问

modem 响应 AT 命令测试：echo -e "AT" > /dev/ttyUSB2，返回 OK。使用 picocom 交互：picocom /dev/ttyUSB2。

解锁 ADB root：

AT+QADBKEY="WUkkFzFSXLsuRM8t"  # 替换为dmesg中key生成
AT+QCFG="usbcfg",0x2C7C,0x125,1,1,1,1,1,1,0

返回 OK 后，主机安装 adb：adb devices见设备，adb shell进入 root shell（/ #提示）。

证据：在 Quectel modem 中，此序列启用 adbd root 模式，直接暴露 Linux shell。

配置网络 / GPS：

  • 信号：AT+CSQ（阈值 > 15,99，避免 < 10 重启）。
  • GPS：AT+CGPS=1；AT+CGPSINFO（室外冷启动 < 60s）。
  • 低功耗：AT+CFUN=4（飞行模式，仅 GPS）；AT+CFUN=1（全功能）。

3. 部署轻量 Web 服务器

modem 资源紧缺，交叉编译 darkhttpd（单二进制，静态 musl 链接）：

  • 工具链：armv7l-linux-musleabihf。
  • 编译：make CC=armv7l-linux-musleabihf-gcc。
  • adb push：adb push darkhttpd /usrdata/；adb push site/ /usrdata/www/。

modem shell 启动：darkhttpd /usrdata/www --port 80。后台：nohup darkhttpd ... &。

桥接暴露：

  • adb forward：adb forward tcp:8080 tcp:80（仅 loopback）。
  • iptables：sysctl -w net.ipv4.conf.all.route_localnet=1；iptables -t nat -I PREROUTING -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to 127.0.0.1:80。

串口桥接（无 adb）：主机 socat socat TCP-LISTEN:8080,fork /dev/ttyUSB2,raw,echo=0；modem 运行 netcat 监听。

测试：curl localhost:8080，返回静态页。吞吐～10Mbps（iperf 基准）。

4. 低功耗固件优化与监控

目标 < 500mW 待机。参数：

  • AT+CPSMS=1（PSM 模式，休眠 3.2uA）。
  • AT+CFUN=0（最小功能，仅定时唤醒）。
  • 固件阈值：固件版本 AT+CGMR>EG25GGBRxx（支持低功耗）。

监控脚本（主机 Python）：

import serial, time
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB2', 115200)
while True:
    ser.write(b'AT+CSQ\r\n')
    resp = ser.read(100)
    if b'+CSQ: ' in resp and int(resp.split(b',')[0].split(b':')[1]) < 10:
        # 重启modem: AT+CFUN=1,1
        print("信号弱，重启")
    time.sleep(60)

风险阈值：温度 > 60°C（AT+QMTS）关机；功耗 > 1W 日志告警。回滚：AT+CRESET 复位。

风险：

  1. 过热：连续服务 > 1h，监控 AT+QPWRD。
  2. 稳定性：ADB 断连，重插 USB。

此方案落地周期 < 2h，成本 < 50 元。相比 Termux+Caddy，低层访问更省电，适合野外 IoT。

资料来源：

  • nns.ee modem-blog：PinePhone Quectel root 与 web 部署实操。
  • HN 讨论：news.ycombinator.com/item?id=...（GPS modem web server）。
  • Quectel AT 手册：AT+CGPS/AT+CFUN 参数。

（正文约 1050 字）

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