Conosco la pubblicazione Biosignal PI, un ECG open source accessibile e un sistema di misurazione della respirazione che utilizza Raspberry Pi A + / B + come componente isolato da ADums, poiché RP non è esso stesso un dispositivo medico. Il sistema finale è stato accettato per essere utilizzato in alcuni test medici in Svezia, dove le normative sono molto severe. Lo stato specifico del sistema relativo alla salute è TODO. Vorrei estendere il progetto eseguendo il calcolo FFT nella GPU di Raspberry, BCM2835, come descritto nel post sul blog Accelerare le trasformazioni di Fourier usando la GPU nello studio delle disfunzioni autonome. Tuttavia, non sono sicuro che il modello Pi 1 A + sia sufficiente. La homepage di Raspberry è circa
Consigliamo il Raspberry Pi 2 Modello B per l'uso nelle scuole: offre maggiore flessibilità per gli studenti rispetto al più snello (Pi 1) Modello A +, che è più utile per progetti embedded e progetti che richiedono una potenza molto bassa.
Esistono rigide politiche di isolamento nei sistemi ECG, motivo per cui sto pensando che il modello Raspberry 2 B potrebbe non essere adatto. Sono particolarmente interessato alla gestione dell'alimentazione dei diversi modelli nel calcolo della GPU.
Caratteristiche di sicurezza di base
- L'alimentazione è di 20-30 mA (0,1 W) ( qui ) ma 1,0 W ( qui ) quando il mouse e la tastiera USB sono collegati, fino a quando non si scollega fisicamente l'alimentazione.
- Massima potenza di spegnimento in tutti i dispositivi? La differenza di 10 volte tra nessun dispositivo e dispositivo è piuttosto elevata.
- Potenza inattiva minima in A +, B + e Zero.
- Stabilità GPU-Power in tutti i modelli? Test girando video e renderizzando video ( qui ) in cui la registrazione video viene eseguita calcolando FFT nella GPU.
- L'utilizzo della GPU-power è diverso tra RBi B + e altri modelli a causa dei diversi circuiti di potenza ( qui ).
- Almeno due livelli di isolamento. ADAS1000 di 1 ° livello, compensazione dell'aria di dispersione e SP720. Feedback negativo di 2 ° livello [congiuntura] al cambiamento della caratteristica viscoelastica.
- La dissipazione di potenza di ADAS1000 è di 41 mW ( qui ) che fluttua in funzione dell'utilizzo della CPU (0,1,0). Come fluttua su N orologi? Sconosciuto. L'errore di misurazione della potenza è distribuito normalmente.
Nessun RP è un dispositivo medico. L'RP deve essere isolato dal front-end dell'ECG (ecc. Alimentazione e committazioni SPI) che viene eseguito da ADums in Biosignal Pi design (Farhad).
Strategie di isolamento del front-end ECG da RP
- Supponiamo che Pi B + possa comportarsi come qualsiasi altro componente. (usato nella pubblicazione)
- Il passaggio a Pi 2 B non dovrebbe alterare la situazione ma la massima potenza del circuito sconosciuta e dipendente probabilmente da ADAS1000.
- Quando si dimostra che il Pi è sufficientemente isolato dall'ADAS1000, deve supporre che Pi si comporti come qualsiasi altro componente.
- Se l'RPi decide improvvisamente di fungere da resistenza da 0 Ohm tra l'alimentazione e il paziente, ADAS1000BSTZ dovrebbe garantire l'isolamento. (1-3) ma il limite superiore della potenza è TODO nel circuito.
- Se RPi prende fuoco, l'isolamento del sistema, il rilascio d'aria di Creepage e SP720.
- Il consumo di energia extra di 0,5 W è sicuro, quindi RPi zero e A + accettati. Quanto è sufficiente la potenza di 0,75 W? Limitazioni di RPi B + nel senso del potere?
- ADuM4400 resiste in sicurezza a 5000 Volt per 60 secondi. L'alimentatore non viene mostrato, ma è ragionevole lavorare sul presupposto che si tratta di un trasformatore da 220 V economico. Nessun rischio in caso di picco di 380 V (<< 5000) che rientra ampiamente nei margini di sicurezza. ( Giovanna )
- Conservare RPi in un contenitore non infiammabile per prevenire ustioni. TODO Ho inviato e-mail sul caso Raspberry Pi ai produttori. ( Giovanna )
- [congiuntura per doppia verifica dell'isolamento]. Le caratteristiche del materiale viscoelastico possono essere utilizzate per stimare continuamente senza alterare il sistema in fase di esecuzione se la resistenza del sistema cambia di alcuni FFT del sistema. Se resistenza zero, probabilmente lo schema passa dal modello Kelvin-Voigt al modello Maxwell. ( qui ) Questo meccanismo può essere collegato al sistema come feedback negativo in modo tale che si spenga automaticamente se si verifica l'evento. Penso che il meccanismo di primo livello di ADAS1000 possa essere problematico con potenze elevate perché i componenti possono rompersi in questi casi.
Schema nella pubblicazione
dove la modifica è un'aggiunta di una GUI per la visualizzazione in tempo reale tramite FFT e multi-threading. Questa aggiunta garantisce l'isolamento del front-end dell'ECG dal RP a causa degli ADum nel design di Biosignal Pi.
Consumo energetico dei modelli Raspberry Pi in un giorno
Il thread Quanta energia consuma il lampone pi in un giorno? riguarda il consumo di energia in un giorno
B with keyboard = 1.89 W -> daily 45 Wh
B+ with keyboard = 1.21 W -> daily 29 Wh
B+ with LAN/USB chip off (no i/o except GPIO) = 0.76 W -> daily 18.2 Wh
B+ shut down = 0.26 W -> daily 6.2 Wh
A idle = 0.7 W -> daily 17 Wh
A+ idle = 0.52 W -> daily 12.5 Wh
Pi2 B at idle = 1.15 W -> daily 28 Wh
Pi Zero at idle = 0.51 W -> daily 12.2 Wh
dove A +, B + e Zero offrono molti vantaggi nei circuiti di potenza. I valori sono tutti circa il 10% maggiori rispetto al consumo di energia post . Richiama B + è il dispositivo scelto nell'applicazione, ma la pubblicazione è più vecchia di Pi 2 B. Ho già chiesto all'autore della pubblicazione come avrebbe migliorato le impostazioni dell'elettronica se Pi 2 B fosse in uso.
La pubblicazione si basa su Pi B +. Il thread Quanta meno potenza usa il Raspberry Pi B + rispetto al vecchio modello B? è circa
[T] il nuovo Raspberry Pi B + utilizza 1,21 watt con solo un dongle per tastiera rispetto a 1,89 watt per il vecchio modello B. [I] t è il 36% in meno di consumo energetico. È fantastico se stai funzionando a batterie o hai un pannello solare a malapena adeguato.
La tabella ha risultati sperimentali simili. Si desidera ulteriori informazioni sulla stabilità della gestione dell'alimentazione.
Consumo energetico in un giorno in tutti i modelli con carico GPU secondo l'acc. FFT
Il consumo di energia della GPU è diverso tra B + e altri modelli a causa dei diversi circuiti di alimentazione ( qui ). L'FFT accelerato sottopone il chip a carichi pesanti, quindi il comportamento dipende dal circuito di potenza.
Selezione = Raspberry Pi 2 B + SnickerDoodle + piSmasher SBC
Il circuito di alimentazione di RPi 2 B non è troppo diverso da RP 1 B +. Tuttavia, entrambi non sono dispositivi medici, quindi il front-end ECG deve essere isolato dal RP (ecc. Alimentazione e committazioni SPI) che viene eseguito da ADums nella progettazione di Biosignal Pi. (Farhad)
Ho profilato il mio sistema e ho notato che ho bisogno di FPGA molto nella mia fase di prototipazione e in molti GPIO. Ho iniziato a supportare il progetto SnickerDoodle qui e piSmasher RBC in modo tale da poter integrare il progetto RB esistente in SnickerDoodle. SnickerDoodle funzionerà come dispositivo computazionale, supportando RP2B, completamente isolato dal front-end ECG. Ti farò sapere quando comprenderò meglio i limiti del progetto dopo aver ottenuto i chip per lo sviluppo.
In che modo i modelli di Raspberry sono diversi nel calcolo della GPU nell'utilizzo dell'energia?