Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 8

Green Solar Source for Outdoor Environment Monitoring Using Wireless RF 2.4 GHz for Smart Farm Application

10.15199/48.2021.08.14

Wasana BOONSONG

nr katalogowy: 132831
10.15199/48.2021.08.14

Streszczenie

Green technologies are of great interest as they are frequently culled by domestic households and industrial sectors, especially in intelligent farming applications. The power supply resource is the main factor that is used in an outdoor environment because it is not convenient to use a wall adapter in outdoor conditions. In this study, the quality of the environment monitoring system and green power supply has been developed using solar energy resources, which are more convenient to facilitate the outdoor environment without any wall adapter or external battery added. Thus, a weather monitoring system embedded with solar power source management is proposed to focus on data linkage quality measurement based on received signal strength (RSS). This proposed system involves the application of wireless RF ZigBee-Pro technology based on the IEEE802.15.4 standard using 2.4 GHz in a microwave frequency band. The environment monitoring system consists of multiple biosensors: oxygen (O2), temperature, and humidity sensors to monitor the environmental condition of a farm area. The monitored information data of the environment monitoring system according to its sensing as mentioned are transmitted to the host station correctly with well-received signal strength indicator (RSSI) value with usage convenience at both of the indoor and outdoor environments. The results indicated that the solar panel kept a maximum current and maximum power of 335.48 mA and 8.76 W, respectively, at noontime. Moreover, the RSSI performance is an essential factor for the wireless communication networking for the environment monitoring system between the solar power and wall adapter supplies, which is suitable for the intelligent farming application. The findings indicated that both power sources' quality is a similar performance at the confidence of 95 %.

Abstract

W tym badaniu proponuje się system monitorowania pogody z wbudowanym zarządzaniem źródłem energii słonecznej, aby skupić się na pomiarach jakości łącza danych w oparciu o siłę odbieranego sygnału (RSS). Proponowany system obejmuje zastosowanie bezprzewodowej technologii RF ZigBee-Pro opartej na standardzie IEEE802.15.4 wykorzystującej 2,4 GHz w paśmie częstotliwości mikrofalowych. System monitorowania środowiska składa się z wielu bioczujników: tlenu (O2), temperatury i wilgotności, które monitorują stan środowiska na terenie gospodarstwa. Wyniki wykazały, że panel słoneczny utrzymywał maksymalny prąd i maksymalną moc odpowiednio 335,48 mA i 8,76 W w południe. Co więcej, wydajność RSSI jest istotnym czynnikiem dla bezprzewodowej komunikacji sieciowej dla systemu monitorowania środowiska między zasilaniem słonecznym a zasilaczami ściennymi, które są odpowiednie do inteligentnego zastosowania w rolnictwie. Wyniki wskazują, że jakość obu źródeł zasilania jest podobna przy ufności 95%. (Źródło energii słonecznej do monitorowania środowiska zewnętrznego za pomocą bezprzewodowego RF 2,4 GHz do aplikacji Smart Farm

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Baviskar. J., A. Mulla, M. Upadhye, J. Desai, and A. Bhovad, "Performance Analysis of ZigBee Based Real-Time Home Automation System," International Conference on Communication, Information & Computing Technology, February (2015)
[2] Ahmed. N., Butler. S., Ramachandran. U, "GuardianAngel: An RFID-based Indoor Guidance and Monitoring System," Pervasive Computing and Communications Workshops (PERCOM Workshops), (2010), pp. 546-551.
[3] Shukri. S., Kamarudin. L. M., Cheik. G. C., Gunasagaran. R. Zakaria., Kamarudin. K., Zakaria. S. M. M. S., Harun. A., Azemi. S. N., "Analysis of RSSI-based DFL for human detection in indoor environment using IRIS mote," 2016 3rd International Conference on Electronic Design (ICED), (2016), pp. 216-221
[4] Boonsong. W., Chimparos. S., Adeleke. O., Ismail. W., "Real- Time Air Monitoring Using Oxygen Sensor Embedded RFID with Wireless Mesh Sensor Network Platform," 2017 International Conference on Electronics, Information and Communication, (2017)
[5] Mikolasek. M., Stuchlikova. L., Benko. P., Kovac. J., "Advanced Solar Cells as a Part of Electronic Education," 12th IEEE International Conference on Emerging eLearning Technologies and Application, (2014), pp. 337-342
[6] 5 Ideas That Will Change Solar Energy.
[online]. 2014-09-18
[cit. 2014-11-04].
[7] Kapoor. K., Pandey. K. K., Jain. A. K., Nandan. A., "Evolution of solar energy in India: A review," Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 40, (2014), pp. 475-487
[8] http://www.ti.com/product/LM317- N/datasheet/detailed_description
[9] NationalSemiconductor, "LM117/LM317A/LM317," www.national.com, 2004
[10] Mahdal. M., "Solar Energy as Alternative Power Supply for Communication System IEEE 802.15.4 Standard," 2012 13th International Carpathian Control Conference (ICCC), (2012)
[11] Forero. N., Hernandez. J., Gordillo. G., "Development of a monitoring system for a PV solar plant," Energy Conversion and Management, (2006), pp. 2329-2336
[12] Panxing. L., Tong. W., "A method for adjusting transmit power of ZigBee network node based on RSSI," 2015 IEEE International Conference on Signal Processing, Communications and Computing, (2015), pp. 1-4
[13] Inthasuth. T., Chuayniam., P, "Development and RSSI Testing of IoT Ambient Device for Building Energy Management System," 2021 International Conference on Electronics, Information, and Communication, (2021), pp. 1-2, doi:10.1109/ICEIC51217.2021.9369746.
[14] Wang. H., Zhang. F., Zhang. W., "Human Detectio through RSSI Processing with Packet Dropout in Wireless Sensor Network," Journal of Sensors, (2020), pp. 1-9
[15] Shi. Y., Shi. W., Liu. X., Ziao. X, "An RSSI Classification and Tracing Algorithm to Improve Trilateration-Based Positioning," Sensors, (2020), pp. 1-17

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-8 , nr katalogowy 132831 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma