Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 1

Drip Irrigation Control System based on Mamdani Fuzzy Logic and Internet of Things (IoT)

System kontroli nawadniania kroplowego oparty na Mamdani Fuzzy Logic i Internecie rzeczy (IoT)

10.15199/48.2024.01.13

nr katalogowy: 147093
10.15199/48.2024.01.13

Streszczenie

Irrigation System is an alternative way of irrigating rainfed land in the dry season. Selecting Irrigation methods depends on factors such as water availability, type of soil and its topography, and plant type. On the other hand, there are a lot of remote controls nowadays developing using the concept of IoT (Internet Of Things). IoT tries to expand human interdependence, for example, interaction, contribution, and collaboration on something. Based on the description, an automatic drip irrigation system based on Arduino is proposed using the concepts of fuzzy logic and IoT. The application of remote control for automatic drip irrigation systems on chili plants is to use an android application where there is frame monitoring and control. The application can monitor sensor parameters and can control the solenoid valve anywhere and anytime. Testing data transmission throughout the system where the data transmission has an average time is 3.9 seconds and the success rate in sending the data was appropriate in 10 trials

Abstract

System nawadniania to alternatywny sposób nawadniania gruntów zasilanych deszczem w porze suchej. Wybór metody nawadniania zależy od takich czynników, jak dostępność wody, rodzaj gleby i jej topografia oraz rodzaj roślin. Z drugiej strony, obecnie istnieje wiele pilotów rozwijających się w oparciu o koncepcję IoT (Internet Of Things). Internet rzeczy próbuje rozszerzyć współzależność między ludźmi, na przykład interakcję, wkład i współpracę nad czymś. Na podstawie opisu zaproponowano automatyczny system nawadniania kropelkowego oparty na Arduino wykorzystujący koncepcje logiki rozmytej i IoT. Zastosowanie zdalnego sterowania do automatycznych systemów nawadniania kropelkowego roślin chili polega na wykorzystaniu aplikacji na Androida, która umożliwia monitorowanie i sterowanie ramą. Aplikacja może monitorować parametry czujnika i sterować elektrozaworem w dowolnym miejscu i czasie. Testowanie transmisji danych w całym systemie, gdzie średni czas transmisji danych wynosi 3,9 sekundy, a skuteczność przesyłania danych była odpowiednia w 10 próbach.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Comparative energy input–output and financial analyses of greenhouse and open field vegetables production in West Java, Indonesia, N. Kuswardhani, P. Soni and G.P. Shivakoti, Energy 53, 83-92 (2013)
[2] Maddocks, A., Otto, B. and Luo, T. The Future of Fresh Water | World Resources Institute.
[online] Wri.org. Available at: http://www.wri.org/blog/2016/06/future-fresh-water
[Accessed 27 Aug. 2018.
[3] S. J. Seidel, N. Schütze, M. Fahle, J. C. Mailhol, and P. Ruelle, “Optimal irrigation scheduling, irrigation control and drip line layout to increase water productivity and profit in subsurface dripirrigated agriculture”, Irrigation and Drainage, Vol. 64, No. 4, pp. 501-518, 2015.
[4] World Bank..Water in Agriculture.
[online] Available at: https://www.worldbank.org/en/topic/water-in-agriculture., 2018.
[5] Su Ki Ooi and E. Weyer, "Closed loop identification of an irrigation channel," Proceedings of the 40th IEEE Conference on Decision and Control (Cat. No.01CH37228), Orlando, FL, USA, 2001, pp. 4338- 4343 vol.5. doi: 10.1109/CDC.2001.980883
[6] Kontogiannis, S., Kokkonis, G., Ellinidou, S., & Valsamidis, S. . Proposed fuzzy-NN algorithm with LoRaCommunication protocol for clustered irrigation systems. Future Internet, 9(4),doi:http://dx.doi.org.ezproxy.hct.ac.ae/10.3390/fi9040078 ,2017.
[7] O. Castillo, L. A. Angulo, J. R. Castro, and M. G. Valdez, “A comparative study of type-1 fuzzy logic systems, interval type-2 fuzzy logicsystems and generalized type-2 fuzzy logic systems in controlproblems”, Information Sciences, Vol. 354, pp. 257- 274, 2016.
[8] Suwito Suwito, Mochamad Ashari, Muhammad Rivai, M. Anis Mustaghfirin Enhancement of Photovoltaic Pressurized Irrigation System Based on Hybrid Kalman Fuzzy,INASS, 2022..
[9] Shatha Y. Ismail1 , Zozan Saadallah Hussain, . Hassaan TH. H. Thabet , . Mohamad Mo.Z.M. Amin4 ,. Thabit H. Thabit Design and Simulation of an Adaptable Pulsating Irrigation System Using Programmable Logic Controller Unit ,PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 97 NR 11/2021.
[10] Ewa KORZENIE WSKA, Agnieszka DRZYMALA, ArturSZCZĘSNY1, Rafal ZAWISLAK and Sebastian SEME,"Zastosowanie regulatora PI o zmodyfikowanej strukturze wprocesie sterowania piecem indukcyjnym," PrzegladElektrotechniczny, pp. 138~141, December 2018.
[11] M. Monica, B. Yeshika, G. S. Abhishek, H. A. Sanjay and S. Dasiga, "IoT based control and automation of smart irrigation system: An automated irrigation system using sensors, GSM, Bluetooth and cloud technology," 2017 International Conference on Recent Innovations in Signal processing and Embedded Systems (RISE), Bhopal, 2017, pp. 601-607. doi: 10.1109/RISE.2017.8378224.
[12] M. Monica, B. Yeshika, G. S. Abhishek, H. A. Sanjay and S. Dasiga, "IoT based control and automation of smart irrigation system: An 978-1-5386-7147-4/18/$31.00 ©2018 IEEE 178 The Fifth HCT INFORMATION TECHNOLOGY TRENDS (ITT 2018), Dubai, UAE, Nov., 28 - 29, 2018 automated irrigation system using sensors, GSM, Bluetooth and cloud technology,2017 International Conference on Recent Innovations in Signal processing and Embedded Systems (RISE), Bhopal, 2017, pp. 601-607. doi: 10.1109/RISE.2017.8378224
[13] S. B. Saraf and D. H. Gawali, "IoT based smart irrigation monitoring and controlling system," 2017 2nd IEEE International Conference on Recent Trends in Electronics, Information & Communication Technology (RTEICT), Bangalore, 2017, pp. 815-819. doi:10.1109/RTEICT.2017.8256711
[14] D. Trinchero and R. Stefanelli, "Integration between Internet of Things and Internet of services for an enhanced optimization of water and gas distribution," 2012 IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM), San Francisco, CA, 2012, pp. 1-6. doi: 10.1109/WoWMoM.2012.6263788
[15] N. Satiya, V. Varu, A. Gadagkar and D. Shaha, "Optimization of water consumption using dynamic quota based smart water management system," 2017 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP), Cochin, 2017, pp. 1-6. doi: 10.1109/TENCONSpring.2017.8070075
[16] R. N. Rao and B. Sridhar, "IoT based smart crop-field monitoring and automation irrigation system," 2018 2nd International Conference on Inventive Systems and Control (ICISC), Coimbatore, 2018, pp. 478- 483. doi: 10.1109/ICISC.2018.8399118
[17] Su Ki Ooi and E. Weyer, "Closed loop identification of an irrigation channel," Proceedings of the 40th IEEE Conference on Decision and Control (Cat. No.01CH37228), Orlando, FL, USA, 2001, pp. 4338- 4343 vol.5. doi: 10.1109/CDC.2001.980883
[18] T. Veeramanikandasamy, K. Sambath, K. Rajendran and D. Sangeetha, "Remote monitoring and closed loop control system for social modernization in agricultural system using GSM and Zigbee technology," 2014 International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), Vellore, 2014, p. 1-4. doi: 10.1109/ICAEE.2014.6838438.
[19] Riny Sulistyowati , Hari Agus Sujono , Dedet Candra Riawan , Rony Seto Wibowo , Mochamad Ashari, Prototype and monitoring system of phasor measurement unitbased on the internet of things, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science Vol. 30, No. 1, April 2023, pp. 14~23 ISSN: 2502-4752, DOI: 10.11591/ijeecs.v30.i1.pp14-23.
[20] Riny Sulistyowati, Hari Agus Sujono, AK Musthofa, Design and field test equipment of river water level detection based onultrasonic sensor and SMS gateway as flood early warning, AIP conference proceedings 1855 (1), 050003,2017.
[21] C. Jamroen, P. Komkum, C. Fongkerd, and W. Krongpha, “An intelligent irrigation scheduling system using low-cost wireless sensor network toward sustainable and Precision Agriculture”, IEEE Access, Vol. 8, pp. 172756-172769, 2020.
[22] S. J. Seidel, N. Schütze, M. Fahle, J. C. Mailhol, and P. Ruelle, “Optimal irrigation scheduling, irrigation control and drip line layout to increase water productivity and profit in subsurface dripirrigated agriculture”, Irrigation and Drainage, Vol. 64, No. 4, pp. 501-518, 2015.
[23] Riny Sulistyowati, Rony Seto Wibowo, Dedet Candra Riawan, M. Ashari, “ Optimum Placement of Measurement Devices on Distribution Networks using Integer Linear K-Means Clustering Method “, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY, 2020.

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 51385 "Niskoodpadowa technologia..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2010-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - 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

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

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

1002.00 zł

Zeszyt

2024-1

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma