מבוא

OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) נותן לאנשים עם סוכרת דרך חזקה, מותאם אישית להעביר אינסולין אוטומטי משלוח.המערכת בדרך כלל מסתמכת על מחשב חד-board כמו Raspberry Pi, לפקח גלוקוז מתמשך (CGM), משאבת אינסולין - כל הכוח של ציור מחבילת הפעלה ניידת פתוחה.המשך כי הקפדה חיה ליום מלא של פעילויות, שינה, ופעילות גופנית היא אתגר נפוץ של מערכת הפעלה סגורה, כלומר, תפקוד יעיל של סוללות, תפקוד תקין של כוח, תפקוד תקין, מערכת הפעלה, תפקוד תקין של מערכת הפעלה.

הבנה של צריכת חשמל ב OpenAPS

כל רכיב ב- OpenAPS rig תורם למשיכה מוחלטת של כוח.הצרכנים הגדולים הם בדרך כלל המחשב הקובנט הבודד (SBC), רדיו Bluetooth, ו- CGM או משדר. משאבת האינסולין עצמה בדרך כלל פועל על הסוללה הפנימית שלה ואינו מופעל על ידי השקיה, אך תקשורת עם המשאבה משתמשת ב- Bluetooth או במודול רדיו של SBC, הוספת עומס טיפוסית של מערכת העיכול, עוזרת להעריך את החיים וזיהוי אפשרויות השימוש בסוללה.

תכונות פשוטות של Common OpenAPS Components

  • (FLT:0)Raspberry Pi 4/5 (idle): אנדרל 1 (2.5-3 W ללא היקפים; יכול להגיע 7 W תחת עומס CPU מלא.
  • (FLT:0)Raspberry Pi Zero W / Zero 2 W:03FLT) 1 0.8-1.2 W ב-idle, 1.5-2 W תחת עומס.אלה האפשרויות הפופולריות ביותר עבור בניית מודעות סוללות.
  • (FLT:0)Wi-Fi dogles / מובנה-in Wi-Fi:FLT:1 0.3-0.5 W כאשר משדר באופן פעיל; 0.05-0.1 W כאשר מחובר אך מסלק את Wi-Fi כאשר לא צריך יכול לחסוך כוח בולט.
  • (FLT:0) מתאם Bluetooth (בשיתוף מובנה או USBir): FLT 1-0.0.4 W במהלך תקשורת פעילה. משאבות רבות כל 5 דקות, כך המתאים מבלים את רוב זמנו במצב האזנה בעוצמה נמוכה.
  • (ב) מקלט Dexcom G6:0CGM (למשל, Dexcom G6 המקלט): FIRLT:110-1.0.2 W; אם אתה משתמש בטלפון או במכשיר תואם כמקבל, המכשיר הנוסף יהיה בעל ראש משלו.
  • (FLT:0) הממונה על הטלפון / אובדן המרת הבנקים של הבנק: 10-20% מהכוח הנמשך אבד כחום במהלך המרה של מתח.שימוש בבנקים יעילים עם 95%+ יעילות מסייע.

השלמת אלה, צמח משיכה טיפוסית של Pi Zero-based שואבת -1.5-2.5 W מצב יציב.עם 10,000 mAh בנק כוח ב 5V, שנותן 50 Wh של אנרגיה בת קיימא (מעל 100% יעילות), מתורגם לבערך 20-33 שעות של זמן ריצה.

אסטרטגיות ל-Cyleep Life

אופטימיזציה נופלת לארבע קטגוריות: בחירת חומרה, תצורת תוכנה, ניהול חשמל של היקפים, ומשמעת תקשורת. החלת אלה בשילוב עבור ההשפעה הגדולה ביותר.

אפשרויות ל-Hardware Selection and Slides

  • (FLT:0) בחרה אנרגיה יעילה SBC:03:03: ההרחבה Pi Zero 2 W היא כעת האיזון הטוב ביותר של כוח מקביל וצריכה נמוכה עבור OpenAPS. אם אתה צריך להשתמש בפי 4 או 5, לשקול מתחת ל- CPU ולבטל את ה- GPU (לא צריך פעולות ללא ראש).
  • (FLT:0) Remove מחטים מיותרים: ההרחבה 1 LEDs, תצוגות, ואפילו נמל HDMI יכול למשוך זרם אמין, אם אתה לא צריך מסך, פלט HDMI בלתי ניתן לפירוק (FLT:0 אפשרויות) או לבחור לוח ללא אחד.
  • (FLT:0)Use בנק כוח באיכות גבוהה 5V: ⁇ FLT 1 לחפש בנקים עם > 90% יעילות ההמרה, קיבולת וואט שעות (Wh) ולא רק מיליאמפ שעות (mAh) עבור תפוחים ל-to-apples השוואה.20,000 mAh ב 5V = 100 Wh, אשר צריך להיות נוקשות טיפוסית עבור 2-3 ימים.
  • (FLT:0)Consider a ייעודי ניהול סוללות:ראה פרק 1: כמה התחביבים בונים עם תאי ליתיום-יון ו- Step-up ממיר.זה יכול להיות יעיל יותר מבנק כוח מסחרי כי אתה יכול להתאים את המתח הסוללה לקלט של הלוח (למשל, ישירות 3.7V ל- Pi באמצעות תרגיל אשר מלגמל את הבמה).
  • (FLT:0Shield Against Radioהתערבות בזהירות: FIRLT:1) מ"מ מתכת" יכול לזלזל בכוח האות Wi-Fi/Bluetooth, מה שחייב את הרדיו להגביר את הכוח.

תוכנה ואופטימיזציה של תוכנה

  • (FLT:0) שירותים מיותרים מיותרים: FLT:1ua להפסיק Bluetooth, Wi-Fi, או כל ערימה רשת כאשר הם לא בשימוש באופן פעיל על ידי הלולאה. משתמשים רבים לשמור Wi-Fi החוצה, ורק לאפשר לו מעת לעת לסנכרון Nightscout. השתמש בקבצים של יחידות מערכת או תסריט על מנת לעקוף שירותים.
  • (ב) ,0) ל- CPU תדירות: FLT:1 Set the CPU המושל ל- "Powersave" או "על פי דרישה" ולהפחית את התדירות המקסימלית על Raspberry Pi, EditFLT:1 כדי להוסיף את ה- CLT:2 או נמוך יותר (default 1000-1500 מהרץ) זה יכול לקצץ כוח עד 10-15%.
  • (FLT:0)Use a רזה מערכת הפעלה: FLT:1 פטל Pi OS Lite (ללא שולחן עבודה) הוא חובה. Disable מיותרים daemons כמו avahi-daemon, טריג'פי, ו- BlueZ אם אתה לא צריך אותם כל שנייה.
  • (FLT:0)Optimize את תדירות הלולאה:FearLT:1 ; רוב פתיחות (אוף 0, אוף1, אוטופן) לרוץ כל 5 דקות.זה כבר נמוך ראש, עם זאת, אם יש לך תסריטים מותאמים אישית או קידוד נתונים תכופים, לשקול אצווה כותב כרטיס SD או RAM (קיצור קבוע של פלאש כותב).
  • (ב) ,0) , Turn off GPIO למשוך חברות עבור סיכות לא בשימוש: 1 חלק מה- GPIO יש משיכה פנימית כי לבזבז כמות זעירה של זרם עם Pi Zero, אתה יכול לשנות את ה-FLT 3: עם FP4 כדי להגדיר סיכות לא בשימוש כדי לייצר נמוך.

שיטות ניהול כוח

  • <חזק>ה אוטומטית-מצטבר במהלך תקופות שלד: אם התקשורת המשאבה שלך חזקה, אתה יכול לשים את המערכת כולה בשינה רדודה בין מחזורי לולאה. OpenAPS ניתן לשנות כדי להתעורר מ אזעקה RTC.זה מתקדם אבל מניב רווחים עצומים: גלגל שינה שואב <0.1 W.
  • (FLT:0) שעון בזמן אמת (RTC) עם התעוררות: הוספת מודול DS31 RTC מאפשר לך לקבוע התעוררות כל 5 דקות בדיוק, לחסוך כוח בשינה עמוקה.
  • (FLT:0)Optimize כוח USB: FLT:1 כמה בנקים כוח יש כורע אוטומטי כאשר טיפות נוכחיות מתחת - 50mA, אשר עשוי לכבות קשיחות כוח נמוך. השתמש בנק כוח שיש לו "מצב זרם נמוך" או להוסיף מתקפת USB התנגדות (\10 ⁇ ) כדי לשמור על הבנק פעיל.
  • Reduce SD card writes: Logging to RAM (tmpfs) instead of the SD card reducespower by eliminating periodic write cycles. Create a script that syncs logs to permanent storage once per night.
  • (FLT:0)המשך כוח התקשורת של המשאבה: קיד 1 (אם המשאבה שלך תומכת בכוח שידור משתנה (למשל, מדטרוניק עם CareLink USB), אתה יכול להוריד אותו כאשר קרוב לקשוח כדי להפחית את Bluetooth או רדיו זרם.

אופטימיזציה של תקשורת נתונים

  • (FLT:0) מעלה את ה- Nightscout:BuildFLT:1 במקום להעלות כל 5 דקות, לאסוף נתונים באופן מקומי ולהעלות כל 15-30 דקות.זה שומר את רדיו ה-Wi-Fi פעיל עבור התפרצויות קצרות יותר.
  • (FLT:0) השתמש בטלפון כנקודת חמה במקום Wi-Fi ישירה:Felo: 1 Bluetooth tethering to a Phone צורכת פחות כוח על השקייה מאשר הפעלת Wi-Fi כל היום.
  • (FLT:0) ממשקי SSH אינטראקטיביים וממשקי אינטרנט:03FLT) 1 אם אתה לא מתפוצץ באופן פעיל, לכבות SSH וכל לוח מודעות באינטרנט.
  • (FLT:0) פעילות לא מקוונת: FLT:1 הלולאות רבות פועלות באופן מושלם ללא אינטרנט במשך שעות.אם אתה לא צריך ניטור מרחוק בזמן אמת, לשמור על ה- Wi-Fi עד לסנכרן באופן ידני.

שיקולים מתקדמים

Beyond the basics, you can push battery life further through careful battery chemistry selection and even alternative energy harvesting.

כימיה סוללה ומחזוריות

תאי Lithium-ion הם סטנדרטיים, אבל לא כולם שווים. High-capacity 18650 תאים (3500 mAh) ממותגים כמו סמסונג, Panasonic, או LG מציעים צפיפות אנרגיה טובה יותר מאשר ערכות גנריות.אם בניית הסוללה שלך, להשתמש מודול תא מוגן כדי למנוע תוספת של טעינה, אשר degrads יכולת לאורך זמן, Lithium-iron-Alpha (LiPO יש תאים בטוחים יותר ו-R) הם תמיד כוללים מתח נמוך יותר מאשר מחזור אנרגיה (R) עם לחץ דם נמוך יותר.

(FLT:0) קביעת משמעת: (FLT:1) דיבה סוללה של ליתיום-יון מתחת 3.0V לתא מקצרת את תוחלת החיים שלו. השתמש במערכת ניהול סוללות (BMS) שחתכה ב -3.0V או להגדיר התראה תוכנה לטעון ב-20% קיבולת.

שימוש ב-Sur הסולארי Power או לחלופין אנרגיה

עבור נסיעות רבות-יומיות, פאנל סולארי קטן (10W) יכול לטעון בנק חשמל במהלך שעות אור היום.Pair פאנל סולארי מתקפל 5V עם בקר מטען שמנהל את המתח. זכור כי פלט השמש משתנה עם זווית וכיסוי ענן, כך שאתה עדיין צריך סוללה מלאה כמו bu. חלק מהמשתמשים מציבים את הבנק בתיק המצורף עם לוח המחוכים החיצוני - זה לא קבוע עם כבל זה עדיין על ידי מערכת ההפעלה.

גישה נוספת של נישה: השתמש ב- SBC כוח נמוך כמו ה- Arduino מבוסס rig (למשל, באמצעות ESP32) שיכול לרוץ על תאי מטבע או סוללות Li-Po קטנות במשך ימים רבים.עם זאת, אלה חסרים את הכוח הניח של לוח לינוקס מלא ולא יכולים לתמוך בכל התכונות OpenAPS.

פיקוח ותחזוקה

אתה לא יכול לייעל את מה שאתה לא מודד.איתוך ניטור סוללות לתוך השקיקה שלך נותן לך מודעות בזמן אמת ונתונים היסטוריים להגדרות של מזל טוב.

כלים למעקב אחר סוללות

  • (FLT:0)ina219 / INA3221 חיישנים נוכחיים: ⁇ FLT 1 אלה מודולים מדד מתח, נוכחי וכוח.You יכול להזין את הנתונים לקובץ ויש לך את הסימון הלולאה שלך התראה כאשר מתח סוללה טיפות מתחת לסף.
  • (FLT:0) הערכת יסוד מבוססת תוכנה: ibph:1; אם אתה לא רוצה חומרה נוספת, למדוד את צריכת בסיס עם מ"ר כוח USB במהלך ההתקנה, ולאחר מכן להעריך זמן ריצה בהתבסס על האנרגיה הדירוג של הבנק שלך. Log כמה שעות אתה באמת מקבל ולהתאים את מאמצי האופטימיזציה שלך.
  • (FLT:0) סיומת סוללות Nightscout: FLT:1 חלק מהמשתמשים שולחים נתוני מצב סוללה (מ-INA219 או באמצעות תסריט נפרד) ל- Nightscout ככניסה טיפולית אישית.זה מאפשר לך לראות טרנד סוללות על אותו לוח נתונים כמו גלוקוז.

קביעת ערנות וקידוד

יצירת עבודה קרום שפועלת כל 10 דקות ובודקת מתח סוללה.אם מתחת לסף בטוח, זה יכול לשלוח הודעה דחיפה באמצעות הטלפון שלך (באמצעות שיחת REST פשוטה ל Pushover או בוט טלגרם).

#!/bin/bash
VOLTAGE=$(/usr/sbin/i2cget -y 1 0x40 0x02 w)
if (( $(echo "$VOLTAGE < 3.5" | bc -l) )); then
 curl -s --form-string "token=xxx" --form-string "user=yyy" --form-string "message=Low battery: $VOLTAGE V" https://api.pushover.net/1/messages.json
fi

שמור קובץ יומן של מתחים ואירועי לולאה כך שתוכל לתאם ניקוז סוללה עם פעילויות ספציפיות (למשל, העלאת Wi-Fi, מחזורי CPU כבדים מריצה אוטומטית) לאורך זמן, נתונים אלה עוזרים לך להחליט אם להפחית את תדירות ההעלאה או לעבור ל- SBC יעיל יותר.

מסקנה

ניהול חיי סוללה OpenAPS הוא תהליך של קליטור המשלב מבחר חומרה חכם, כוונון תוכנה זהירה ודפוסי שימוש ממושמעים.על ידי מעבר ל- Raspberry Pi Zero 2 W, פיזור רדיו ושירותים מיותרים, אספקת נתונים מעלה, ואולי הוספת חיישן חומרה נוכחי למעקב, תוכל להאריך את זמני הריצה של ה-Wihang שלך מיום אחד לכמה ימים על חשמל מתון, כל וואט מוסיף טיפול מהיר, ללא צורך בתדירות גבוהה של שימוש בתדירות גבוהה של זמן פנויה, כאשר אתה יכול להאריך את האפשרות של שימוש ב- Chang-S ללא הגבלת זמן פנויה, ללא הגבלת זמן קצר.

(ב) לעיין ב[[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]