Je connais la publication Biosignal PI, un système de mesure ECG et respiratoire open source abordable qui utilise le Raspberry Pi A + / B + comme composant isolé par ADums, car le RP n'est pas lui-même un dispositif médical. Le système final a été accepté pour être utilisé dans certains tests médicaux en Suède où les réglementations sont très strictes. Le statut spécifique du système en matière de santé est TODO. Je voudrais étendre le projet en effectuant le calcul FFT dans le propre GPU du Raspberry, BCM2835, comme décrit dans le billet de blog Accélérer les transformations de Fourier en utilisant le GPU pour étudier les dysfonctionnements autonomes. Cependant, je ne sais pas si le modèle Pi 1 A + suffit. La page d'accueil de Raspberry concerne
Nous recommandons le Raspberry Pi 2 Model B pour une utilisation dans les écoles: il offre plus de flexibilité pour les apprenants que le Leaner (Pi 1) Model A +, qui est plus utile pour les projets intégrés et les projets qui nécessitent une très faible puissance.
Il existe des politiques d'isolement strictes dans les systèmes ECG, c'est pourquoi je pense que le modèle Raspberry 2 B peut ne pas convenir. Je m'intéresse particulièrement à la gestion de l'alimentation des différents modèles dans le calcul GPU.
Caractéristiques de sécurité de base
- La puissance de mise hors tension est de 20-30 mA (0,1 W) ( ici ) mais de 1,0 W ( ici ) lorsque la souris et le clavier USB sont connectés, jusqu'à ce que vous coupiez physiquement l'alimentation.
- Puissance de mise hors tension maximale dans tous les appareils? La différence 10x entre aucun appareil et les appareils est plutôt élevée.
- Puissance au ralenti la plus faible en A +, B + et Zero.
- Stabilité GPU-Power dans tous les modèles? Tests par prise de vue vidéo et rendu vidéo ( ici ) où l'enregistrement vidéo est effectué en calculant la FFT dans le GPU.
- L'utilisation de l'alimentation GPU est différente entre RBi B + et les autres modèles en raison des circuits d'alimentation différents ( ici ).
- Isolement d'au moins deux niveaux. ADAS1000 1er niveau, dégagement d'air de ligne de fuite et SP720. 2e niveau [conjoncture] rétroaction négative au changement de la caractéristique viscoélastique.
- La dissipation de puissance de l'ADAS1000 est de 41 mW ( ici ) qui fluctue en fonction de l'utilisation du CPU (0,1.0). Comment fluctue-t-il sur N horloges? Inconnue. L'erreur de mesure de puissance est distribuée normalement.
Aucun RP n'est un appareil médical. Le RP doit être isolé de l'interface ECG (puissance etc. et commiserations SPI), ce qui est fait par ADums dans la conception Biosignal Pi (Farhad).
Stratégies d'isolement du frontal ECG de RP
- Supposons que Pi B + puisse se comporter comme n'importe quel autre composant. (utilisé dans la publication)
- Le passage au Pi 2 B ne devrait pas altérer la situation mais la puissance maximale du circuit inconnue et dépendante probablement de l'ADAS1000.
- Pour prouver que le Pi est suffisamment isolé par l'ADAS1000, l'hypothèse que Pi se comporte comme n'importe quel autre composant doit être vérifiée.
- Si le RPi décide soudainement d'agir comme une résistance de 0 Ohm entre l'alimentation et le patient, l'ADAS1000BSTZ doit assurer l'isolement. (1-3) mais la limite supérieure de la puissance est TODO dans le circuit.
- Si RPi prend feu, isolation du système, dégagement d'air de la ligne de fuite et SP720.
- Une consommation électrique supplémentaire de 0,5 W est sûre, donc RPi zéro et A + acceptés. Quelle est la puissance de 0,75 W suffisante? Limitations de RPi B + au sens de la puissance?
- L'ADuM4400 résiste en toute sécurité à 5000 Volts pendant 60 secondes. L'alimentation n'est pas illustrée, mais il est raisonnable de partir du principe qu'il s'agit d'un transformateur 220V bon marché. Aucun risque lorsque 380 V crête (<< 5000) ce qui est bien dans les marges de sécurité. ( Joan )
- Gardez RPi dans un boîtier ininflammable pour éviter les brûlures. À FAIRE J'ai envoyé un e-mail sur le Raspberry Pi Case aux producteurs. ( Joan )
- [conjoncture pour Double vérification de l'isolement]. La caractéristique du matériau viscoélastique peut être utilisée pour estimer en continu sans altérer le système pendant l'exécution si la résistance du système change par une FFT du système. Si la résistance est nulle, le schéma passe probablement du modèle Kelvin-Voigt au modèle Maxwell. ( ici ) Ce mécanisme peut être connecté au système en tant que rétroaction négative de sorte qu'il coupe automatiquement l'alimentation si l'événement se produit. Je pense que le mécanisme de premier niveau de l'ADAS1000 peut être problématique avec des puissances élevées car les composants peuvent se casser dans de tels cas.
Schéma dans la publication
où le changement est un ajout d'une interface graphique pour la visualisation en temps réel par FFT et multi-threading. Cet ajout assure l'isolation de l'interface ECG du RP à cause des ADums dans la conception du Biosignal Pi.
Consommation d'énergie des modèles Raspberry Pi en une journée
Le fil Combien d'énergie consomme la framboise pi en une journée? est sur la consommation d'énergie en une journée
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
où A +, B + et Zero offrent de nombreux avantages dans les circuits de puissance. Les valeurs sont toutes environ 10% supérieures à celles de la consommation électrique . Recall B + est l'appareil choisi dans l'application, mais la publication est plus ancienne que Pi 2 B. J'ai déjà demandé à l'auteur de la publication comment il améliorerait les paramètres de l'électronique si Pi 2 B était utilisé.
La publication est basée sur Pi B +. Le fil Combien moins de puissance utilise le Raspberry Pi B + que l'ancien modèle B? est à propos
[L] e nouveau Raspberry Pi B + utilise 1,21 Watts avec seulement un dongle de clavier contre 1,89 Watts pour l'ancien modèle B. [I] t 36% moins d'énergie consommée. C'est parfait si vous utilisez des batteries ou si vous avez un panneau solaire à peine suffisant.
Le tableau présente des résultats expérimentaux similaires. Plus d'informations sur la stabilité de la gestion de l'alimentation sont souhaitées.
Consommation électrique en une journée dans tous les modèles sous charge GPU par acc. FFT
L'utilisation de l'alimentation GPU est différente entre B + et d'autres modèles en raison des différents circuits d'alimentation ( ici ). La FFT accélérée met la puce sous une charge importante, de sorte que le comportement dépend du circuit de puissance.
Sélection = Raspberry Pi 2 B + SnickerDoodle + piSmasher SBC
Le circuit de puissance du RPi 2 B n'est pas trop différent du RP 1 B +. Pourtant, les deux ne sont pas des dispositifs médicaux, donc le front-end ECG doit être isolé du RP (etc. alimentation et Commiserations SPI) qui est fait par ADums dans la conception Biosignal Pi. (Farhad)
J'ai profilé mon système et j'ai remarqué que j'avais beaucoup besoin de FPGA dans ma phase de prototypage et de nombreux GPIO. J'ai commencé à soutenir le projet SnickerDoodle ici et piSmasher RBC de telle sorte que je puisse intégrer le plan directeur RB existant dans le SnickerDoodle. Le SnickerDoodle va juste fonctionner comme un appareil de calcul, prenant en charge RP2B, complètement isolé du frontal ECG. Je vous ferai savoir quand je comprend mieux les limites du projet après avoir obtenu les puces pour le développement.
En quoi les modèles Raspberry sont-ils différents dans le calcul du GPU dans la consommation d'énergie?