Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enhancing crop health through digital twin for disease monitoring and nutrient balance

Mummaneni Sobhana, Sree Sappa Tribhuvana, Devi Katakam Venkata Gayathri

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 1

57--62

EN

Digital twins is a digital replica of a physical object to observe its real-time performance, gather data, and recommend corrective actions if required to enhance its performance. This fascinating technological idea is now reaching the agriculture fields to transform farming, by creating digital twins of entire farms. This initiative presents an innovative strategy to enhance crop health and yield by creating a digital twin for paddy fields. The aim is to enable early detection of nutrient deficiencies and leaf blast disease, leading to a transformation in agriculture. Creating virtual replicas of plants and fields, the digital twin harnesses real-time data and advanced analytics to transform the way agricultural systems are managed. By integrating remote sensing, data analytics, and various Internet of Things devices like pH, nitrous, potassium, and phosphorus sensors, coupled with a gateway system, the digital twin provides real-time monitoring and analysis of crop health and nutrient levels. Employing advanced machine learning algorithms, notably Convolutional Neural Networks ensures precise and early detection of nutrient deficiencies and crop diseases. This ground-breaking technology provides timely alerts and actionable insights to farmers, enabling proactive decision-making for optimal crop management. This farmland digital twin represents a transformative approach towards agricultural sustainability and enhancing productivity.

PL

Cyfrowe bliźniaki to cyfrowa replika obiektu fizycznego, która umożliwia obserwację jego działania w czasie rzeczywistym, gromadzenie danych i rekomendowanie działań naprawczych, jeśli jest to wymagane w celu poprawy jego wydajności. Ta fascynująca koncepcja technologiczna dociera obecnie do dziedzin rolnictwa, aby przekształcić rolnictwo, tworząc cyfrowe bliźniaki całych gospodarstw. Inicjatywa ta przedstawia innowacyjną strategię mającą na celu poprawę zdrowia i plonów upraw poprzez stworzenie cyfrowego bliźniaka pól ryżowych. Celem jest umożliwienie wczesnego wykrywania niedoborów składników odżywczych i zarazy liści, co doprowadzi do transformacji rolnictwa. Tworząc wirtualne repliki roślin i pól, cyfrowy bliźniak wykorzystuje dane w czasie rzeczywistym i zaawansowane analizy, aby zmienić sposób zarządzania systemami rolniczymi. Dzięki integracji teledetekcji, analizy danych i różnych urządzeń Internetu rzeczy, takich jak czujniki pH, azotu, potasu i fosforu, w połączeniu z systemem bramek, cyfrowy bliźniak zapewnia monitorowanie i analizę stanu upraw i poziomów składników odżywczych w czasie rzeczywistym. Zastosowanie zaawansowanych algorytmów uczenia maszynowego, w szczególności konwolucyjnych sieci neuronowych, zapewnia precyzyjne i wczesne wykrywanie niedoborów składników odżywczych i chorób upraw. Ta przełomowa technologia zapewnia rolnikom aktualne alerty i przydatne informacje, umożliwiając proaktywne podejmowanie decyzji w celu optymalnego zarządzania uprawami. Ten cyfrowy bliźniak pól uprawnych reprezentuje transformacyjne podejście do zrównoważonego rozwoju rolnictwa i zwiększania produktywności.

2

Water Quality Monitoring System for Temperature, pH, Turbidity, DO, BOD, and COD Parameters Based on Internet of Things in the Garang Watershed

Syafrudin, Sarminingsih Anik, Juliani Henny, Budihardjo Mochamad Arief, Puspita Annisa Sila, Mirhan Shafa Auliya Arlin

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 2

1--16

EN

Water has recently become a final disposal site for wastewater. Land use has evolved with the global population growth and is generally transformed into settlements and industrial areas. These land use changes could potentially increase wastewater generation from both domestic and non-domestic activities. The Garang watershed, one of the watersheds in Central Java, flows through the Semarang Regency, Kendal Regency, and Semarang City. This study analyzed the water quality conditions in the Garang watershed and designed a real-time water quality monitoring system. The methods used in this study included SWMM modeling, the national sanitation foundation water quality index (NSF-WQI), and the internet of things. Samples were collected from 10 points in the Garang Watershed, with a sampling frequency of five times at each point. The results of the data analysis demonstrated that the differences in land use resulted in varying water parameter levels. The results of the SWMM modeling demonstrated an acceptable model value (NOF between 0 and 1). On the other hand, the WQI analysis results demonstrated that the quality status at the Garang watershed is "medium" at nearly all location points. The designed real-time water quality sensor tool successfully transmitted water quality data online and in real-time, particularly for temperature, pH, turbidity, and DO. This water quality monitoring system offers a variable percentage error value, with the pH sensor ranging between 0.16% and 9.86% and the temperature sensor ranging between 0.64% and 1.72%.

3

Investigation of energy efficiency in wireless sensor network using hexagon equation

Chatwaranon Yutti, Tunyasrirut Satean, Phatsornsiri Punnavich

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 8

63--66

EN

Wireless Sensor Networks (WSN) are one of important tools for controlling and collecting data in the internet of things (IoT). For wireless sensor network design, power consumption and network lifetime functions are important for maintenance. Therefore, low-cost innovations that could reduce energy consumption and extend the network lifetime are essential in development of next-generation WSN. In this research, a hexagonal equation model for WSN was utilized to reduce energy consumption. The design was generated in an area of 35m  35m and the number of sensor nodes was 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100 loads, respectively. The results of energy efficiency were compared to Developed Distributed EnergyEfficient Clustering (DDEEC) and Distributed Energy-Efficient Clustering algorithm (DEEC). The results showed that the DDEEC method performed better than the DEEC method in terms of the power dissipation on the nodes 30-100 loads.

PL

Bezprzewodowe sieci czujników (WSN) są jednym z ważnych narzędzi do kontrolowania i gromadzenia danych w Internecie rzeczy (IoT). W przypadku projektowania sieci czujników bezprzewodowych zużycie energii i funkcje związane z okresem eksploatacji sieci są ważne dla konserwacji. Dlatego tanie innowacje, które mogłyby zmniejszyć zużycie energii i wydłużyć żywotność sieci, są niezbędne w rozwoju sieci WSN nowej generacji. W tym badaniu wykorzystano model równania heksagonalnego dla WSN w celu zmniejszenia zużycia energii. Projekt został wygenerowany na obszarze 35m  35m, a liczba węzłów sensorów wynosiła odpowiednio 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 i 100 obciążeń. Wyniki efektywności energetycznej porównano z algorytmem Developed Distributed Energy-Efficient Clustering (DDEEC) i Distributed Energy-Efficient Clustering (DEEC). Wyniki pokazały, że metoda DDEEC wypadła lepiej niż metoda DEEC pod względem rozpraszania mocy na węzłach 30-100 obciążeń.

4

Elektronika organiczna dla wybranych zastosowań w Internecie Rzeczy

Bogdanowicz Krzysztof A., Iwan Agnieszka, Przybył Wojciech, Śliwiński Cezary

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 10

290--293

PL

Artykuł przedstawia aspekty elektroniki organicznej w kontekście jej zastosowań w Internecie Rzeczy. Przedstawiono przegląd literaturowy najnowszych osiągnięć elektroniki organicznej z zakresu zastosowania w ogniwach słonecznych, wybranych detektorach, czujnikach chemicznych i biologicznych, oraz trendy rozwoju tych technologii. Analizie poddano możliwości do ich komercjalizacji oraz przedstawiono ich najsłabsze strony.

EN

The article presents aspects of organic electronics in the context of its applications in the Internet of Things. A literature review of the latest achievements of organic electronics in the field of application in solar cells, selected detectors, chemical and biological sensors, as well as trends in the development of these technologies are presented. Their potential for commercialization was analyzed and their weaknesses were presented.

5

An efficient key management and authentication protocol for IoT networks

Reddy Alumuru Mahesh, Rao M. Kameswara

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 10

153--159

EN

The increasing integration of IoT technology into our daily lives through applications, it is critical to assure these systems security and privacy problems. Furthermore, time-critical IoT applications in healthcare necessary access to real-time private information from third parties (users) via wireless communication devices As a consequence; user identity concerns have to be handled in IoT wireless sensor system networks. (WSNs). In this paper, a secure and compact three-factor identification technique for future IoT WSN applications that relies on user biometric feature extraction. The method that was proposed depends on hash and XOR functions, and it includes (i) three-factor authentication; (ii) a shared session key; (iii) mutual authentication; and (iv) key freshness. The simulation tool here using is AVISPA for Rapid Verification of Internet Security Protocols and an informal security research that confirms its other qualities. Furthermore, our calculations show suggested method outperforms existing similar authentication methods with respect to of safety and usefulness, as well as communications and computing costs. Furthermore, the proposed protocol is suitable for usage in the vast majority of IoT and WSN applications

PL

Rosnąca integracja technologii IoT z naszym codziennym życiem za pośrednictwem aplikacji sprawia, że zapewnienie bezpieczeństwa tych systemów i problemów związanych z prywatnością ma kluczowe znaczenie. Ponadto krytyczne czasowo aplikacje IoT w opiece zdrowotnej wymagają dostępu do prywatnych informacji w czasie rzeczywistym od stron trzecich (użytkowników) za pośrednictwem bezprzewodowych urządzeń komunikacyjnych. kwestie związane z tożsamością użytkownika muszą być rozwiązywane w sieciach bezprzewodowych systemów czujników IoT. (WSN). W tym artykule omówiono bezpieczną i kompaktową technikę trójczynnikowej identyfikacji dla przyszłych aplikacji IoT WSN, która opiera się na ekstrakcji cech biometrycznych użytkownika. Zaproponowana metoda opiera się na funkcjach haszujących i XOR oraz obejmuje (i) uwierzytelnianie trójskładnikowe; (ii) wspólny klucz sesyjny; (iii) wzajemne uwierzytelnianie; oraz (iv) kluczowa świeżość. Narzędziem symulacyjnym, którego tutaj używamy, jest AVISPA do szybkiej weryfikacji protokołów bezpieczeństwa internetowego oraz nieformalne badanie bezpieczeństwa, które potwierdza jego inne cechy. Co więcej, nasze obliczenia pokazują, że sugerowana metoda przewyższa istniejące podobne metody uwierzytelniania pod względem bezpieczeństwa i użyteczności, a także kosztów komunikacji i obliczeń. Ponadto proponowany protokół nadaje się do wykorzystania w zdecydowanej większości aplikacji IoT i WSN.

6

Design of an autonomous IoT node powered by a perovskite-based wave energy converter

Drzewiecki Marcin, Guziński Jarosław

Polish Maritime Research

|

2023

|

nr 3

142--152

EN

This paper presents the results of experimental research focused on wave energy harvesting and its conversion to power Internet of Things (IoT) devices. The harvesting and conversion process was performed using a wave energy converter (WEC) consisting of a lead zirconate titanate piezoelectric ceramic perovskite material and a prototype power electronic circuit. The designed WEC was considered as a power supply for an end node device (END) of an IoT network. The END consisted of a long-range radio module and an electronic paper display. A set of physical experiments were carried out, and the results confirmed that an energy surplus was supplied by WEC compared to the energy consumed by the END. Hence, the proposed scheme was experimentally validated as a convenient solution that could enable the autonomous operation of an IoT device. The use case presented here for the proposed WEC was analysed for selected sea areas on the basis of wave statistics. The novelty of this paper arises from an investigation that confirms that WECs can significantly contribute to the development of wireless and mobile IoT communication powered by freely available sea wave energy.

7

Online Monitoring-Based Prediction Model of Knitting Machine Productivity

Elkateb Sherien, Métwalli Ahmed, Shendy Abdelrahman, Moussa Karim, Abu-Elanien Ahmed E. B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2023

|

Vol. 31, no. 4

46--52

EN

Recently, Industry 4.0 introduced a breakthrough in the textile industry to meet customer demands. This study aimed to accurately estimate the production rate of a knitting machine through an online monitoring system using the Internet of Things (IoT) and machine learning (ML) concepts. Experimentally, a double knitting machine was attached with sensors for gathering data of the machine speed, yarn feeder speed and stitch length while other production variables remained constant. Two prediction models were introduced since correlation results revealed multicollinearity issues among the parameters measured. The second model achieved a prediction accuracy of 100 %. Thus, it presents a novel formula of production calculation.

8

Efficient Backoff Priority : based Medium Access Control Mechanism for IoT Sensor Networks

Le Hai-Chau, Hoang Trong-Minh, Chien Trinh Nguyen, Nguyen Thu-Hang T.

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2022

|

Vol. 33

189--194

EN

Recent rapid penetration of Internet of Things (IoT) in various fields such as smart homes, healthcare, and industrial applications has raised new challenges on the QoS requirements including data prioritization and energy saving. In IoT networks, data is heterogeneous and varies in a wide range of categories and urgency. More critical data must be served more quickly and reliably than regular data. In order to deal with crucial issues effectively and improve the performance of wireless sensor networks in IoT, we propose an efficient Backoff Priority-based Medium Access Control (BoP-MAC) scheme that supports multiple priority data and exploits the use of backoff mechanism. In our proposed solution, data priority is utilized to properly resize the backoff window at the MAC layer to ensure that high-priority data are transferred earlier and more reliably. Numerical simulations are used on OMNeT++ to verify the efficiency of our proposed BoP-MAC protocol in comparison with that of a notably conventional MAC protocol called Timeout Multi-priority-based MAC (TMPQ-MAC) protocol. The attained experimental results demonstrate that our developed BoP-MAC protocol outperforms the comparable conventional one and becomes more efficient for large-scale wireless sensor networks. It can effectively cope with various data priorities and enhance significantly the overall performance, in terms of latency, energy consumption, and packet success ratio, of the network.

9

Bilrost : Connecting the Internet of Things through human Social Networks with a Domain-Specific Language

Meana-Llorián Daniel, González García Cristian, Espada Jordán Pascual, Khari Manju, Bhaskar Semwal Vijay

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2017

|

Vol. 10

57--61

EN

Nowadays, we have many Smart Objects near us connected to the Internet. These objects could make things together if an easy platform existed. There are many researches about interconnecting Smart Objects but we propose a novel approach using human Social Networks and a Domain-Specific Language. This approach makes easier the creation of intercommunications not only among objects but also between objects and humans. We propose a novel DSL that allows defining objects with sensors and actuators, and defining connections to Social Networks in order to publish the sensors' values and to do actions based on events triggered by messages. Moreover, with the DSL we will be able to establish external actions and status in order to make the objects be aware of the environment.