Conozco la publicación Biosignal PI, un ECG asequible de código abierto y un sistema de medición de la respiración que utiliza Raspberry Pi A + / B + como un componente aislado por ADums, ya que RP no es en sí un dispositivo médico. El sistema final ha sido aceptado para ser utilizado en algunas pruebas médicas en Suecia donde las regulaciones son muy estrictas. El estado específico del sistema relacionado con la salud es TODO. Me gustaría extender el proyecto haciendo cómputo FFT en la GPU de la Raspberry, BCM2835, como se describe en la publicación del blog Acelerando las transformadas de Fourier usando la GPU en el estudio de disfunciones autónomas. Sin embargo, no estoy seguro de si el modelo Pi 1 A + es suficiente. La página de inicio de frambuesa trata sobre
Recomendamos el Raspberry Pi 2 Modelo B para uso en las escuelas: ofrece más flexibilidad para los estudiantes que el Modelo A + más delgado (Pi 1), que es más útil para proyectos integrados y proyectos que requieren muy poca energía.
Existen estrictas políticas de aislamiento en los sistemas de ECG, por eso creo que el modelo Raspberry 2 B puede no ser adecuado. Estoy especialmente interesado en la administración de energía de los diferentes modelos en el cálculo de la GPU.
Características básicas de seguridad
- La energía de apagado es de 20-30 mA (0.1W) ( aquí ) pero 1.0W ( aquí ) cuando el mouse y el teclado USB están conectados, hasta que desconecte físicamente la alimentación.
- ¿Potencia máxima de apagado en todos los dispositivos? La diferencia 10x entre dispositivos sin dispositivo y dispositivos es bastante alta.
- La potencia inactiva más baja en A +, B + y cero.
- ¿Estabilidad GPU-Power en todos los modelos? Pruebas grabando video y renderizando video ( aquí ) donde la grabación de video se realiza calculando FFT en la GPU.
- El uso de energía de la GPU es diferente entre RBi B + y otros modelos debido a los diferentes circuitos de alimentación ( aquí ).
- Al menos dos niveles de aislamiento. 1er nivel ADAS1000, separación de aire de fuga y SP720. 2º nivel [coyuntura] retroalimentación negativa al cambio en la característica viscoelástica.
- La disipación de energía ADAS1000 es de 41 mW ( aquí ) que fluctúa en función del uso de la CPU (0,1.0). ¿Cómo fluctúa sobre N relojes? Desconocido. El error de medición de potencia se distribuye normalmente.
Ningún RP es un dispositivo médico. El RP debe aislarse del front-end del ECG (potencia, etc., y compasión de SPI) que ADums realiza en el diseño de Biosignal Pi (Farhad).
Estrategias de aislamiento del front-end de ECG de RP
- Suponga que Pi B + podría comportarse como cualquier otro componente. (utilizado en la publicación)
- Cambiar a Pi 2 B no debería alterar la situación, pero la potencia máxima del circuito es desconocida y probablemente depende de ADAS1000.
- Cuando se prueba que el Pi está suficientemente aislado por el ADAS1000, debe suponerse que Pi se comporta como cualquier otro componente.
- Si el RPi de repente decide actuar como una resistencia de 0 ohmios entre la fuente de alimentación y el paciente, ADAS1000BSTZ debe garantizar el aislamiento. (1-3) pero el límite superior de la potencia es TODO en el circuito.
- Si RPi se incendia, aislamiento del sistema, depuración del aire Creepage y SP720.
- El consumo de energía adicional de 0,5 W es seguro, por lo que se aceptan RPi cero y A +. ¿Qué tan suficiente es 0.75W de potencia? ¿Limitaciones de RPi B + en el sentido del poder?
- ADuM4400 soporta de forma segura 5000 voltios durante 60 segundos. No se muestra la fuente de alimentación, pero es razonable trabajar asumiendo que es un transformador barato de 220V. Sin riesgo cuando el pico de 380 V (<< 5000) está dentro de los márgenes de seguridad. ( Joan )
- Mantenga el RPi en un recinto no inflamable para evitar quemaduras. TODO Envié un correo electrónico sobre Raspberry Pi Case a los productores. ( Joan )
- [coyuntura para doble verificación del aislamiento]. La característica del material viscoelástico se puede usar para estimar continuamente sin alterar el sistema en el tiempo de ejecución si la resistencia del sistema cambia por alguna FFT del sistema. Si la resistencia es cero, el esquema probablemente cambia del modelo Kelvin-Voigt al modelo Maxwell. ( aquí ) Este mecanismo se puede conectar al sistema como una retroalimentación negativa, de modo que se apaga automáticamente si ocurre el evento. Creo que el mecanismo de primer nivel de ADAS1000 puede ser problemático con altas potencias porque los componentes pueden romperse en tales casos.
Esquema en la publicación
donde el cambio es una adición de una GUI para visualización en tiempo real por FFT y subprocesamiento múltiple. Esta adición asegura el aislamiento del front-end de ECG del RP debido a ADums en el diseño de Biosignal Pi.
Uso de energía de los modelos Raspberry Pi en un día
El hilo ¿Cuánta energía consume la frambuesa pi en un día? trata sobre el uso de energía en un día
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
donde A +, B + y Zero ofrecen muchos beneficios en los circuitos de potencia. Los valores son aproximadamente un 10% mayores que en el consumo de energía posterior . Recall B + es el dispositivo elegido en la aplicación, pero la publicación es anterior a Pi 2 B. Ya le pregunté al autor de la publicación cómo mejoraría la configuración de la electrónica si usa Pi 2 B.
La publicación se basa en Pi B +. El hilo ¿Cuánto menos potencia usa la Raspberry Pi B + que el modelo B anterior? es sobre
[E] l nuevo Raspberry Pi B + usa 1.21 vatios con solo un dongle de teclado frente a 1.89 vatios para el viejo modelo B. [I] t tiene un 36% menos de consumo de energía. Esto es genial si está funcionando con baterías o si tiene un panel solar apenas adecuado.
La tabla tiene resultados experimentales similares. Se necesita más información sobre la estabilidad de la administración de energía.
Consumo de energía en un día en todos los modelos bajo carga de GPU por acc. FFT
El uso de energía de la GPU es diferente entre B + y otros modelos debido a los diferentes circuitos de alimentación ( aquí ). La FFT acelerada pone el chip bajo una carga pesada, por lo que el comportamiento depende de los circuitos de alimentación.
Selección = Raspberry Pi 2 B + SnickerDoodle + piSmasher SBC
El circuito de alimentación de RPi 2 B no es muy diferente del RP 1 B +. Aún así, ambos no son dispositivos médicos, por lo que el front-end de ECG debe aislarse del RP (etc.conmutaciones de potencia y SPI) que ADums realiza en el diseño de Biosignal Pi. (Farhad)
Perfilé mi sistema y noté que necesito FPGA mucho en mi fase de creación de prototipos y muchos GPIO. Comencé a apoyar el proyecto SnickerDoodle aquí y piSmasher RBC para poder integrar el plan RB existente en SnickerDoodle. SnickerDoodle solo funcionará como un dispositivo computacional, compatible con RP2B, completamente aislado del front-end de ECG. Te avisaré cuando entienda mejor las limitaciones del proyecto después de obtener los chips para el desarrollo.
¿En qué se diferencian los modelos Raspberry en el cálculo de GPU en el uso de energía?