Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Behind the wheel: understanding the risks for truck drivers in the era of the internet of things and advancements in autonomous vehicles

Benallou Imane, Azmani Abdelah, Azmani Monir

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 124

25--36

EN

Freight transportation is a crucial part of the global economy, but it encounters several complex challenges, with truck drivers at the centre of these issues. These professionals, responsible for transporting goods over long distances, often work in challenging conditions, exposing them to a range of risks, including physical, psychological, and chemical hazards. These risks make the profession less appealing to younger drivers, leading to an ageing workforce and worsening the driver shortage crisis in the road transport sector. This article aims to identify the various risks faced by truck drivers and examine their negative impacts on several critical aspects, including company image, service quality, financial implications, and road safety. Additionally, the article explores the transformative impact of the Internet of Things (IoT) and autonomous vehicles (AV) on the truck driving profession.

2

Recognition of people in an IoT system with limited resources

Drozd Daniel, Jabłoński Zenon, Litawa Grzegorz

Journal of Engineering, Energy and Informatics

|

2024

|

No. 1(3)

41--49

EN

The Internet of Things (IoT) is currently a rapidly growing field of science. It is often the case that devices working in IoT cannot exceed predetermined dimensions. The small size does not allow the use of large computing power. For this reason, we are dealing with the use of Internet of Things in resource-limited environments. In this paper, a study was conducted to test the accuracy of face recognition. By analyzing the results obtained in this paper, the reliability of the solutions ob-tained with the library used can be checked.

PL

Internet rzeczy (IoT) to obecnie dynamicznie rozwijająca się dziedzina nauki. Często zdarza się, że urządzenia działające w ramach IoT nie mogą przekraczać wcześniej określonych rozmiarów. Niewielkie rozmiary nie pozwalają na użycie dużych zasobów obliczeniowych. Z tego powodu mamy do czynienia z wykorzystaniem Internetu rzeczy w środowiskach o ograniczonych zasobach. W niniejszym artykule przeprowadzono badanie w celu sprawdzenia dokładności rozpoznawania twarzy. Analizując wyniki uzyskane w tym artykule, można zweryfikować niezawodność rozwiązań uzyskanych przy użyciu używanej biblioteki.

3

Internet of Things as a Communication Tool for Efficient Management and Operation of Buildings

Švajlenka Jozef, Pošiváková Terézia, Konovalov Denis

Inżynieria Mineralna

|

2024

|

Vol. 1, no. 2

art. no. 15

EN

The trend of using the Internet of Things (IoT) can be considered a so-called new technological revolution. This fact is confirmed by the ever-increasing number of connected devices around the world in all areas of life. The Internet of Things is defined as the interconnectedness of things, services and users. It is an interplay of intelligent devices and intelligent communication technologies. The flow of information and events generated by the device can be used to simplify management, monitoring and coordination processes. Communication with devices, users and services is key to the Internet of Things. Communication technologies affect the usability of the device. New communication networks are currently emerging for the Internet of Things. These include, in particular, networks for the transmission of a smaller data stream, which is typical for sensors and transducers, to the respective device. The success of these networks depends on availability, low cost, low power consumption, long range and ease of use. The mentioned technological solutions ultimately enable a higher degree of interoperability of users with the internal environment thanks to higher information and evaluation of the internal environment in real time. Thanks to these technologies, it is possible to increase user comfort and efficiency of using buildings as such. The aim of this article is to define the basic principles and connections within the IoT issue in connection with the effective management and operation of buildings as one of the prerequisites for sustainability in the field of construction.

4

Weed detection on carrots using convolutional neural network and internet of thing based smartphone

Patria Lintang, Sambas Aceng, Sulaiman Ibrahim Mohammed, Mohamed Mohamed Afendee, Rusyn Volodymyr, Samila Andrii

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 3

96--100

EN

This study proposes a method based on Convolutional Neural Network (CNN) for automated detection of weed in color image format. The image is captured and transmitted to the Internet of Thing (IoT) server following an HTTP request made through the internet which is made available using the GSM based modem connection. The IoT Server save the image inside server drive and the results are displayed on the smartphone (Vision app). The results show that carrot and weed detection can be monitored accurately. The results of the study are expected to provide assistance to farmers in supporting smart farming technology in Indonesia.

PL

W niniejszym opracowaniu zaproponowano opartą na konwolucyjnej sieci neuronowej (CNN) metodę automatycznego wykrywania chwastów w formacie kolorowego obrazu. Obraz jest przechwytywany i przesyłany do serwera Internetu rzeczy (IoT) po żądaniu HTTP wykonanym przez Internet, który jest udostępniany za pośrednictwem połączenia modemowego GSM. Serwer IoT zapisuje obraz na dysku serwera, a wyniki są wyświetlane na smartfonie (aplikacja Vision). Wyniki pokazują, że wykrywanie marchwi i chwastów może być precyzyjnie kontrolowane. Oczekuje się, że badania pomogą rolnikom we wspieraniu technologii inteligentnego rolnictwa w Indonezji.

5

Iterative decoding of short low-density parity-check Codes based on differential evolution

Shtompel Mykola, Prykhodko Sergii

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 2

62--65

EN

To ensure a given quality of service in the networks of the Internet of Things, short error-correcting codes are used, in particular, low-density parity-check codes. The paper proposes an approach for decoding these codes based on the joint application of belief propagation and differential evolution procedures. It is shown that in order to reduce the search area of error vectors based on differential evolution, it is necessary to use the least reliable basis of the parity-check matrix. Flowchart and pseudocode of the combined decoding algorithm of short low-density parity-check codes were presented. The simulation results showed that the proposed decoding method provides an additional gain from encoding compared to the classical decoding method. The application of the presented iterative decoding method of short low-density parity-check codes will improve the efficiency of data transmission in the infrastructure of the Internet of Things.

PL

Aby zapewnić określoną jakość usług w sieciach Internetu Rzeczy, stosowane są krótkie kody korekcji błędów, w szczególności kody kontroli parzystości o niskiej gęstości. W artykule zaproponowano podejście do dekodowania tych kodów oparte na wspólnym zastosowaniu procedur propagacji zaufania i ewolucji różnicowej. Pokazano, że w celu zmniejszenia obszaru wyszukiwania wektorów błędów w oparciu o ewolucję różnicową, konieczne jest użycie najmniej wiarygodnej podstawy macierzy kontroli parzystości. Przedstawiono schemat blokowy i pseudokod połączonego algorytmu dekodowania krótkich kodów kontroli parzystości o niskiej gęstości. Wyniki symulacji wykazały, że proponowana metoda dekodowania zapewnia dodatkowy zysk z kodowania w porównaniu z klasyczną metodą dekodowania. Zastosowanie przedstawionej iteracyjnej metody dekodowania krótkich kodów o niskiej gęstości parzystości poprawi wydajność transmisji danych w infrastrukturze Internetu Rzeczy.

6

Iot based ECG: hybrid cnn-bilstm approach for myocardial infarction classification

Makhir Abdelmalek, Alaoui My Hachem El Yousfi, Bellarbi Larbi, Jilbab Abdelilah

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 3

76--80

EN

Cardiovascular disease such as ischemic heart disease and stroke are the most dangerous diseases in the WHO stats. Myocardial Infarction (MI), an ischemic disease of the heart, occurs due to a sudden blockage in the coronary arteries that supply blood to the heart causing a lack of oxygen and nutrients. The MI patient needs continuous monitoring using electrocardiography, the latter is always at risk of developing complications such as arrhythmias. As a solution, we proposed an internet of things (IoT) based ECG system for monitoring, the application layer was reserved for the detection of MI and arrhythmias using artificial intelligence so that the patients can keep being monitored even outside health facilities. For this purpose, this paper proposed a hybrid Convolutional Neural Network (CNN) – Bidirectional Long Short-Term Memory (BiLSTM) approach to classify ECG signals and evaluates its performance by using raw and preprocessed data, and comparing the results to related studies. Two datasets have been used in this classification. The results were promising, the model has scored 99.00% accuracy on raw data classifying 4 classes, and 99.73% accuracy on a larger preprocessed data for 3 classes classification. The proposed model is suitable to serve in our monitoring task.

PL

Choroby układu krążenia, takie jak choroba niedokrwienna serca i udar mózgu, to najniebezpieczniejsze choroby według statystyk WHO. Zawał mięśnia sercowego (MI), choroba niedokrwienna serca, występuje w wyniku nagłego zablokowania tętnic wieńcowych dostarczających krew do serca, powodując brak tlenu i składników odżywczych. Pacjent po zawale serca wymaga ciągłego monitorowania za pomocą elektrokardiografii, gdyż zawsze istnieje ryzyko wystąpienia powikłań w postaci arytmii. Jako rozwiązanie zaproponowano system monitorowania EKG oparty na Internecie rzeczy (IoT), którego warstwa aplikacyjna została zarezerwowana do wykrywania zawału serca i arytmii z wykorzystaniem sztucznej inteligencji, dzięki czemu pacjenci mogą być monitorowani nawet poza placówkami służby zdrowia. W tym celu w artykule zaproponowano hybrydowe podejście oparte na konwolucyjnej sieci neuronowej (CNN) i dwukierunkowej długiej pamięci krótkotrwałej (BiLSTM) do klasyfikacji sygnałów EKG i oceny ich działania przy użyciu surowych i wstępnie przetworzonych danych oraz porównaniu wyników z powiązanymi badaniami. W tej klasyfikacji wykorzystano dwa zbiory danych. Wyniki były obiecujące, model uzyskał 99,00% dokładności w przypadku surowych danych klasyfikujących 4 klasy i 99,73% dokładności w przypadku większych, wstępnie przetworzonych danych w przypadku klasyfikacji 3 klasy. Zaproponowany model nadaje się do realizacji postawionego zadania monitorowania.

7

The Internet of Things and AI-based optimization within the Industry 4.0 paradigm

Mikołajewski Dariusz, Czerniak Jacek M., Piechowiak Maciej, Węgrzyn-Wolska Katarzyna, Kacprzyk Janusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 1

art. no. e147346

EN

By reviewing the current state of the art, this paper opens a Special Section titled “The Internet of Things and AI-driven optimization in the Industry 4.0 paradigm”. The topics of this section are part of the broader issues of integration of IoT devices, cloud computing, big data analytics, and artificial intelligence to optimize industrial processes and increase efficiency. It also focuses on how to use modern methods (i.e. computerization, robotization, automation, machine learning, new business models, etc.) to integrate the entire manufacturing industry around current and future economic and social goals. The article presents the state of knowledge on the use of the Internet of Things and optimization based on artificial intelligence within the Industry 4.0 paradigm. The authors review the previous and current state of knowledge in this field and describe known opportunities, limitations, directions for further research, and industrial applications of the most promising ideas and technologies, considering technological, economic, and social opportunities.

8

Secure system with security protocol for interactions in healthcare Internet of Things

Szymoniak Sabina

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 5

art. no. e151049

EN

The Internet of Things is a network of connected devices that can communicate and share data over the Internet. These devices often have sensors that collect data for various purposes, such as usage statistics, data processing, or performing specific actions based on the collected data. Also, medical Internet of Things devices are crucial in monitoring critical functions, measuring blood glucose levels, indicating when patients require medicine, and ensuring timely medication delivery. Communication in the Internet of Things is demanding, requiring diverse protocols that address communication security concerns. These protocols must be robust and secure, considering technical factors such as the network objective, energy requirements, and the nature of the communication because they can be exploited. This paper proposes an innovative system with a security protocol that supports and improves communication security in modern Internet of Things networks. The protocol aims to enhance communication safety between interconnected devices for information exchange in medicine or healthcare, ensuring the confidentiality and integrity of sent data and devices. The proposed protocol, tested through formal and automated verification, meets all security goals, including identity verification, anonymity protection, and access revokement. It also protects against man-in-the-middle, modification, replay, and impersonation attacks.

9

Multifunctional clustering based on the LEACH algorithm for edge-cloud continuum ecosystem

Paszkiewicz Andrzej, Ćwikła Cezary, Bolanowski Marek, Ganzha Maria, Paprzycki Marcin, Hodoň Michal

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 1

art. no. e147919

EN

This paper introduces a novel approach to building network cluster structures, based on the modified LEACH algorithm. The proposed solution takes into account the multitasking of the network infrastructure, resulting from various functions performed by individual nodes. Therefore, instead of a single head, dedicated to a given cluster, a set of heads is selected, the number of which corresponds to the number of performed functions. Outcomes of simulations, comparing the classical and the multifunctional approach, are presented. The obtained results confirm that both algorithms deliver similar levels of energy consumption, as well as efficiency in terms of the number of individual nodes discharged.

10

Przepływ informacji w Inteligentnej Fabryce

Ryńska Kaja

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2023

|

nr 1-2

24--29

PL

Kusząca wizja optymalizacji energetycznej, polepszenia efektywności produkcji, jakości wyrobu, a także możliwość działania z wyprzedzeniem skłaniają polskich przedsiębiorców do transformacji cyfrowej zakładu zgodnie z paradygmatem Przemysłu 4.0. Nowy nurt to przede wszystkim inne podejście do danych i ich przepływu w zakładzie.

11

Jak chłodzić centra danych przy zerowym zużyciu energii nieodnawialnej?

Ryńska Joanna

Rynek Instalacyjny

|

2023

|

Nr 4

100--103

PL

Kiedy korzystamy z dużego zbioru danych, lodówka przypomina nam o zakupach lub pytamy komunikator sztucznej inteligencji: Czy serwerownie mogą zupełnie nie potrzebować energii nieodnawialnej?, przyczyniamy się do zwiększenia gęstości mocy obliczeniowej centrów danych. Chłodzenie intensywnie pracującej infrastruktury serwerowej, umożliwiającej powszechne wykorzystanie BigData, Al czy internetu rzeczy, wciąż pochłania ok. 40% energii zużywanej przez centra przetwarzania danych. Nie należy więc pytać, czy można zerować zużycie energii nieodnawialnej przez centra danych, tylko jak to zrobić przy dzisiejszych wyzwaniach, ale i możliwościach technicznych.

12

An evaluation of wireless real-time data of solar tracking system

Yusop Azdiana Md, Nazarin Mohamad Nazrul, Mohd Jahari@Johari Ahmad Nizam, Sulaiman Noor Asyikin, Khamil Khairun Nisa, Mohammed Ramizi, Mohd Sultan Juwita

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 7

49--53

EN

Sunlight and heat use various continually changing techniques, including solar thermal and artificial photosynthesis. These mechanisms change their orientation throughout the day as the sun maximizes energy absorption. Solar panels are directed towards the sun by the trackers that can increase solar energy compared to the fixed-angle system. Modification efficiency is improved in any solar system when the tracking system is continuously adjusted to the most favorable angle as the sun crosses the sky. The project presents the development of a solar tracking system using Arduino-UNO that allows the panel to move towards high-intensity sunlight via two LDRs. The monitoring system is implemented to record the data of solar energy parameters and factors affecting its deficiencies using ThingSpeak platform. The result shows the tracking system has efficiencies of 54.74% higher than a fixed system. The monitoring system is practical for analyzing the real-time solar panel competent environmental factors.

PL

Światło słoneczne i ciepło wykorzystują różne stale zmieniające się techniki, w tym fotosyntezę termiczną i sztuczną. Mechanizmy te zmieniają swoją orientację w ciągu dnia, gdy słońce maksymalizuje absorpcję energii. Panele słoneczne są kierowane w stronę słońca przez urządzenia śledzące, które mogą zwiększyć energię słoneczną w porównaniu z systemem o stałym kącie. Efektywność modyfikacji poprawia się w każdym układzie słonecznym, gdy system śledzenia jest stale dostosowywany do najkorzystniejszego kąta, gdy słońce przecina niebo. Projekt przedstawia rozwój systemu śledzenia słońca z wykorzystaniem Arduino-UNO, który umożliwia panelowi poruszanie się w kierunku światła słonecznego o dużej intensywności za pośrednictwem dwóch LDR. Zaimplementowano system monitoringu do rejestracji danych parametrów energii słonecznej oraz czynników wpływających na jej niedobory za pomocą platformy ThingSpeak. Wynik pokazuje, że system śledzenia ma wydajność o 54,74% wyższą niż system stały. System monitorowania jest praktyczny do analizy właściwych czynników środowiskowych panelu słonecznego w czasie rzeczywistym.

13

Możliwości wdrożenia koncepcji Budownictwa 4.0 w obszarze BHP

Kaczorek Krzysztof

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 9-10

105--109

PL

Na początku pierwszej dekady XXI wieku rozpoczęła się czwarta rewolucja przemysłowa, która opiera się na pracy na dotychczas niespotykanej ilości danych, co w rezultacie umożliwia cyfryzację oraz integrację systemów i procesów. Przywołane zmiany są wdrażane również w branży budowlanej, co przekłada się bezpośrednio na opracowywanie nowych innowacyjnych rozwiązań, których celem jest poprawa wybranych parametrów procesu inwestycyjno-budowlanego. W niniejszym artykule przedstawiono możliwości wdrożenia w obszarze bezpieczeństwa i higieny pracy na budowie następujących technologii: BIM, czyli modelowanie informacji o obiekcie budowlanym, usługi w chmurze i technologie mobilne, sztuczna inteligencja, ze szczególnym uwzględnieniem analityki prognostycznej, Internet rzeczy, Rzeczywistość rozszerzona, robotyzacja, bezzałogowe statki powietrzne i egzoszkielety, Druk 3D, Big Data, Cyfrowe bliźniaki (digital twins). Przeprowadzona analiza umożliwiła wskazanie pól, które już są gotowe do szerokiej implementacji, a które obszary stanowią potencjalne obszary, które mogą być wdrożone w celu poprawy warunków BHP w realizacji kontraktów budowlanych.

EN

At the beginning of the first decade of the 21st century, the fourth industrial revolution began, which is based on working with previously unprecedented amounts of data, which ultimately enables the digitization and integration of systems and processes. The above-mentioned changes are also implemented in the construction industry, which translates directly into the development of new innovative solutions aimed at improving selected parameters of the investment and construction process. This article presents the possibilities of implementing the following technologies in the area of occupational health and safety on construction sites: BIM, i.e. building information modeling, cloud services and mobile technologies, artificial intelligence, with particular emphasis on predictive analytics, Internet of Things, Augmented Reality, robotization, unmanned aerial vehicles and exoskeletons, 3D printing, Big Data, Digital twins. The analysis carried out made it possible to identify the fields that are already ready for wide implementation, and which areas are potential areas that can be implemented in order to improve health and safety conditions in the implementation of construction contracts.

14

Implementacja stosu komunikacji w zasilanych bateryjnie urządzeniach NB-IoT

Szydłowski Piotr, Zaręba Karol

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 3

73--83

PL

W artykule zaprezentowano sposób implementacji wydajnego stosu komunikacji dla bezprzewodowych, zasilanych bateryjnie rejestratorów NB-IoT. Na podstawie doświadczeń zgromadzonych przy projektowaniu i rozwoju oprogramowania rejestratorów, wykonano analizy mające na celu wybór odpowiednich protokołów komunikacji, formatu serializacji danych, konfiguracji modułu NB-IoT oraz dodatkowe algorytmy opracowane w celu optymalizacji liczby transmisji i ilości przesyłanych danych. Przedstawiono również uzyskane wyniki wraz z analizą wpływu poszczególnych parametrów konfiguracji na czas życia baterii urządzenia i zużycie danych.

EN

In this article we present how to implement an efficient communication stack for wireless, battery-powered NB-IoT loggers. Based on the experience gained by designing and developing loggers’ software, we present our analyses performed in order to select the appropriate communication protocols, data serialisation format, configuration of the NB-IoT module and proprietary algorithms developed to optimise the number of transmissions and the amount of data sent. We also present the obtained results together with an analysis of the impact of individual configuration parameters on the devices’ battery life and data usage.

15

Digital Twin in manufacturing. Part II. Case studies in removal and additive machining processes

Grzesik Wit

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 2

6--14

EN

In this paper, a survey of the applications of digital twins (DTs) in removal and additive machining operations performed in smart manufacturing is presented. Some representative examples of virtual modelling in these manufacturing areas at different scales and complexity, including tools, fixtures, machines, equipment and manufacturing/production systems are presented and overviewed. Current experiences of research centres and machine tools companies, which develop and implement of DT technology in the context of control and optimization of machining processes performed on CNC machine tools, are highlighted. According to the author’s opinion this comprehensive survey would encourage to undertake this important manufacturing problem to implement new virtual tools for developing the I4.0 strategy.

PL

W artykule zaprezentowano przegląd zastosowań cyfrowego bliźniaka (DT) w skrawaniu i obróbce przyrostowej. Podano przykłady o różnym poziomie złożoności, z uwzględnieniem oprzyrządowania, maszyn, procesów i systemów wytwórczych/produkcyjnych. Omówiono doświadczenia ośrodków badawczych we wdrażaniu technologii DT w kontekście sterowania procesami obróbkowymi na obrabiarkach CNC i ich optymalizacji. Zdaniem autora artykuł powinien zachęcić do podjęcia problematyki wprowadzania nowych narzędzi informatycznych w rozwoju strategii Przemysłu 4.0.

16

Digital twin in manufacturing. Part I. State of the art, architecture and applications

Grzesik Wit

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 1

8--13

EN

In this paper, some important achievements in the development of Industry 4.0 (I4.0) strategy based on the concept of advanced digitalization covering smart manufacturing activities using the Internet of Things (IoT) and corresponding digital twin (DT) solutions are highlighted. Some popular definitions and their practical meanings, modelling principles and possible applications are given. Some new trends and enabling technologies in smart (intelligent) manufacturing, i.e, complete digitalization of assets (units, machines, equipment, etc.), processes and systems based on the evolutionary development of DTs are discussed. This paper should encourage industry and academia to undertake this important problem more seriously, to implement its future potential in manufacturing and enhance the I4.0 strategy.

PL

W artykule dokonano przeglądu osiągnięć w zakresie rozwoju strategii Przemysłu 4.0, opartego na zaawansowanej cyfryzacji z wykorzystaniem internetu rzeczy (IoT) i cyfrowego bliźniaka (DT - digital twin). Podano definicje i zasady modelowania oraz przedstawiono możliwe obszary zastosowań cyfrowego bliźniaka. Omówiono trendy w inteligentnym wytwarzaniu, m.in. kompletną cyfryzację maszyn, procesów i systemów wytwórczych, oparte na ewolucyjnym rozwoju koncepcji cyfrowego bliźniaka. Artykuł powinien zachęcić do podjęcia problematyki wprowadzania nowych narzędzi informatycznych w rozwoju strategii Przemysłu 4.0.

17

Digitalization in the Reverse Supply Chain: A Bibliometric Analysis

Ivanova Tetiana, Shkrobot Marina

LogForum

|

2023

|

Vol. 19, no. 4

683--702

EN

Background: This article analyzes scientific sources on the process of digitalization in the reverse supply chain. Its aim is to comprehensively investigate and analyze the transformative potential of digitalization in the context of the reverse supply chain. By exploring the utilization of digital technologies such as the Internet of Things (IoT), data analytics, artificial intelligence (AI), and blockchain, the study aims to uncover opportunities for enhancing the efficiency, sustainability, and environmental responsibility of reverse supply chain processes. A significant number of studies on this topic have been published in scientific journals such as Sustainability, Business Strategy and the Environment and the International Journal Of Production Economics. The most cited authors were identified, including Gupta and Yu. Among the main countries where such research has been conducted are China, the United States, the United Kingdom, India and Pakistan. Methods: The study included a literature review, evaluation, analysis and mapping, which allowed the authors to identify certain trends. The Scopus database was used for this purpose, and the selected articles were analyzed using MS Excel and VOSviewer. Initially, 297 documents were identified, and 82 articles remained after exclusions. Results: The findings of the study emphasize the growing interest in this topic, the increasing number of related scientific publications, and the importance of the sustainable use of resources in the reverse supply chain.

18

Improving security performance of healthcare data in the Internet of medical things using a hybrid metaheuristic model

Ashok Kanneboina, Gopikrishnan Sundaram

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2023

|

Vol. 33, no. 4

623--636

EN

Internet of medical things (IoMT) network design integrates multiple healthcare devices to improve patient monitoring and real-time care operations. These networks use a wide range of devices to make critical patient care decisions. Thus, researchers have deployed multiple high-security frameworks with encryption, hashing, privacy preservation, attribute based access control, and more to secure these devices and networks. However, real-time monitoring security models are either complex or unreconfigurable. The existing models’ security depends on their internal configuration, which is rarely extensible for new attacks. This paper introduces a hybrid metaheuristic model to improve healthcare IoT security performance. The blockchain based model can be dynamically reconfigured by changing its encryption and hashing standards. The proposed model then continuously optimizes blockchain based IoMT deployment security and QoS performance using elephant herding optimization (EHO) and grey wolf optimization (GWO). Dual fitness functions improve security and QoS for multiple attack types in the proposed model. These fitness functions help reconfigure encryption and hashing parameters to improve performance under different attack configurations. The hybrid integration of EH and GW optimization models can tune blockchain based deployment for dynamic attack scenarios, making it scalable and useful for real-time scenarios. The model is tested under masquerading, Sybil, man-in-the-middle, and DDoS attacks and is compared with state-of-the-art models. The proposed model has 8.3% faster attack detection and mitigation, 5.9% better throughput, a 6.5% higher packet delivery ratio, and 10.3% better network consistency under attack scenarios. This performance enables real-time healthcare use cases for the proposed model.

19

Feature optimization using a two-tier hybrid optimizer in an Internet of Things network

Agrawal Akhileshwar Prasad, Singh Nanhay

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2023

|

Vol. 33, no. 2

313--326

EN

The growing use of the Internet of Things (IoT) in smart applications necessitates improved security monitoring of IoT components. The security of such components is monitored using intrusion detection systems which run machine learning (ML) algorithms to classify access attempts as anomalous or normal. However, in this case, one of the issues is the large length of the data feature vector that any ML or deep learning technique implemented on resource-constrained intelligent nodes must handle. In this paper, the problem of selecting an optimal-feature set is investigated to reduce the curse of data dimensionality. A two-layered approach is proposed: the first tier makes use of a random forest while the second tier uses a hybrid of gray wolf optimizer (GWO) and the particle swarm optimizer (PSO) with the k-nearest neighbor as the wrapper method. Further, differential weight distribution is made to the local-best and global-best positions in the velocity equation of PSO. A new metric, i.e., the reduced feature to accuracy ratio (RFAR), is introduced for comparing various works. Three data sets, namely, NSLKDD, DS2OS and BoTIoT, are used to evaluate and validate the proposed work. Experiments demonstrate improvements in accuracy up to 99.44%, 99.44% and 99.98% with the length of the optimal-feature vector equal to 9, 4 and 8 for the NSLKDD, DS2OS and BoTIoT data sets, respectively. Furthermore, classification improves for many of the individual classes of attacks: denial-of-service (DoS) (99.75%) and normal (99.52%) for NSLKDD, malicious control (100%) and DoS (68.69%) for DS2OS, and theft (95.65%) for BoTIoT.

20

Application of the internet of things (IoT) technology for controlling air purification in the apartment

Drozd Wojciech, Kowalik Marcin

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

41--52

EN

Persistent air pollution (SMOG) in large cities in countries based on energy and coal heating is a serious and growing problem. Improving air quality is currently the main challenge for the metropolises of Central and Eastern Europe. Despite intensive efforts, the average annual concentration of PM 2.5 in this area exceeds the standard recommended by the World Health Organization (recommended standard - 25 μg). Data from environmental institutions show that, for example, in Kraków (Poland), the number of days with PM 2.5 concentrations drastically exceeding the permissible standards in the last year was 96. The article describes the method of controlling air purification in the apartment using automation devices, control software and applications available for smartphones, tablets and personal computers. The presented solution uses technologies that can use free (alternative) software, extending the functionality of devices and increasing the flexibility of the control system. The main goal is to maximize the comfort of home users and to minimize the cost of electricity consumption. Additionally, the existing air cleaning devices are adapted to the needs of the air cleaning control system.

PL

Utrzymujące się zanieczyszczenia powietrza (SMOG) na obszarze dużych miast w krajach opartych na energetyce i ogrzewaniu węglowym stanowi poważny problem. Poprawa jakości powietrza to obecnie główne wyzwanie metropolii Europy środkowo-wschodniej. Mimo intensywnych działań, średnie roczne stężenie pyłów PM 2,5 na tym obszarze przekracza zalecaną przez Światową Organizację Zdrowia normę (zalecana norma - 25 μg). Z danych instytucji zajmujących się ochroną środowiska wynika że np. w Krakowie (Polska) liczba dni ze stężeniami pyłu PM 2.5 przekraczających drastycznie dozwolone normy wynosiła 96 w ostatnim roku. W artykule przedstawiono opis sterowania oczyszczaniem powietrza w mieszkaniu z wykorzystaniem urządzeń automatyki, oprogramowania sterującego oraz aplikacji dostępnych na smartfony, tablety i komputery osobiste. W przedstawionym rozwiązaniu zastosowano technologie posiadające możliwość wykorzystania wolnego (alternatywnego) oprogramowania, rozszerzającego funkcjonalność urządzeń i podnoszące elastyczność systemu sterowania. Za główny cel uznano maksymalizację wygody użytkowników mieszkania oraz możliwie jak największą minimalizację kosztów zużycia energii elektrycznej. Dodatkowo zaadaptowano do potrzeb systemu sterowania oczyszczaniem powietrza istniejące urządzenia w postaci oczyszczaczy powietrza.