ラズパイ3にスクリーンセーバーをセットしてSDRラジオを長時間受信 GPUやCPUの負担を減らす実験

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  どうも、こんにちは。T・K生です。

 現在、ラスパイ3の勉強中です。何とか重い32Bit版のUbuntu MATEを低いスペックのラズパイ3にインストールして使えないか?の検証実験を繰り返しています。

 今回ですが、ある程度、長時間、ラズパイ3でSDRラジオでFM放送を受信するためにスクリーンセーバーを作動することを思いつき、検証と実験を繰り返しました。

 前に書いた記事でスペックの低いラズパイ3のCPUやGPUを大きなモニターが食いつぶしているのでモニターのサイズを800×600に小さくしたら辛うじて動くようになったということを書きました。

 一応、CPUやGPUを接続しているモニターを小さくすることで何とかラズパイ3でもSDRラジオを動かすことには成功はしたのですが、ずっと画面をONにしているとやはり、CPUやGPUに無理が生じてしまいます。

 800×600のサイズで画面を小さくしても連続で使っているとラズパイ3の処理が重くなり、残念ながら画面が固まるフリーズが発生してしまいます。熱でCPUが熱くなり、強制停止が発動。このまま使い続けるとマザーボードのCPUやGPUが熱で半導体が破損して交換という大トラブルに見舞われてしまいます。

 前の実験検証結果でどうもラズパイ3のモニターがGPUやCPUを食い散らかしているということが分かっていたので、対策としてスクリーンセーバーを動かしてみることにしました。

 10分程度でスクリーンセーバーが稼働するような設計にしてFMラジオ放送をGqrxというSDRソフトで長時間、動かしたところ、4時間近くたっても無事、動作するようになりました。

         スクリーンセーバーは10分で起動してブランクスクリーンを選んで軽いパフォーマンスを選ぶ

             RTU 2823を使ったRTL-SDR V3を活用して地元のFMラジオを4時間ほど受信

        CPU使用率はスクリーンセーバーが発動するとFMモノラルで平均50パーセント程度に落ち着く

 CPU使用率50パーセントならばなんとかソフトウェアも半日程度ならばそこそこ使えて合格ラインだと思います。

 FMステレオ放送も4時間程度、受信したがCPU使用率が高すぎた・・・

 FMモノラル放送でスクリーンセーバーを活用して、ラズパイ3のCPU、GPUを下げて4時間の連続受信に成功したので、次はFMステレオ放送を4時間ほど連続受信するためにスクリーンセーバーを10分で発動してモニターを動かしました。

 実験結果ですがFMステレオ放送の4時間受信でも受信は成功しました。スクリーンセーバーの影響でCPUの温度が上がり、動作が重くなってフリースというトラブルは回避できました。

 GqrxでFMステレオ放送を受信する。ラズベリーパイ3でギリギリ受信できるソフトウェアアプリケーション

 スクリーンセーバー動作後のCPU使用率は80パーセントと高い。100パーセントになってCPUが張り付くトラブルをスクリーンセーバーを活用して避けることに成功した。全般的にCPU使用率が高いのが難点。CPU使用率80パーセントは危険水域の一歩手前。

 結果としてFMステレオ放送の受信もスクリーンセーバーを作動させることで長時間動作に成功して、CPU使用率の100パーセントで張り付き現象は防ぐことができました。

 ただ、FMステレオ時のCPU使用率が80パーセント台といいうのは余りいい結果とはいえず、ラズベリーパイ3を無理して使っているので危険な使い方で最悪の場合、基板を破壊して故障の元凶になってしまいます。

 どう考えてもラズベリーパイ3でFMステレオ放送の連続受信はちょっと難しいかな?といえる実験結果でした。

 前から自分も体験していたのですが、やはり、ラズベリーパイ3でのFM放送の受信はモノラル放送に絞って活用したほうがいいとしか思えません。

 アーマー型のヒートシンクをラズパイ3に活用すればより良い結果になりそうだが・・・

 ラズベリーパイ3にアーマー型の冷却効果の高いヒートシンクが存在するようで、実際に使うとよりよい冷却効果が期待できるそうです。

 ただ、アーマー型ヒートシンクをラズベリーパイ3に採用しても元々、ラズベリーパイ3のCPU使用率やメモリには限界もあるので、素直にFMステレオ放送をSDRで動かす場合は、ラズベリーパイ4を購入して活用したほうがいい結果が出ると思います。

 冷却効果を上げても元々のCPU使用率には変化がないのでアーマー型のヒートシンクを採用するにしても映像や音声の処理を繰り返すソフトを活用するならば初めからラズベリーパイ4を購入してOSをインストールしたほうが無難ですね。

 今回の実験でまた一つ、ラズパイ3のカスタマイズができましたが、同時にラズパイ3の限界も分かってしまったのが私の本音です。

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