Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Sci ence   Vo l.   13 ,  No.   2 Febr uar y   201 9 , pp.  5 07 ~ 5 1 3   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 5 07 - 5 1 3          507       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Wireles s  water q uality m onitorin g system  for high  density  aquacult ure appl icat i on       F.  A.  S aparu d in 1 T.  C.   Ch e e 2 A . S .  Ab G ha f ar 3 H.  A.  Majid 4 N. K ati ran 5   1 ,2,3,4 Facul t y   of E ngine er ing  T ec h nolog y ,   Univ e rsi ti   Tun  Hus sein O nn  Mal a y sia ,   Malay s ia   5 Facul t y   of Elect ric a and   E lectr o nic   Engi ne eri ng ,   Univer sit Tun   Hus sein  Onn Mal a y s ia,  Ma lay sia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Sep  27 , 201 8   Re vised  N ov   2 5 , 2 018   Accepte Dec  9 , 2 018       W at er  qua li t y   is  one  of  th m ajor  fac tors  th at   gre atl y   aff ec ts  growth  and   m orta li t y   r ate  o aqua t ic   li vest ock  espe ci a lly   i h igh  density   aqua cu lt ure   s y stem.   Conventional   m et hod  re quire fish  far m er  to  per form   m anua wa ter   qual ity   t est  and  rec ord  on  m ult iple  fish  ta nks  in  reg ula basis.   Thi s   proc ess  is   m et ic ulous,  and  m a y   aff e ct   aqu atic  li v estoc that  nee ds  cl ose  and  imm edi at e   at t ent ion .   In  thi s   pape r,   wat er  qu al ity   m onit or ing   sy st em  for  the   high  density   aqua cu lt ure   environm ent   is  proposed.   The  m onit oring  s y stem  is  c om posed  of   m ult ipl sensor  nodes  and  senso r/ser ver   node  h ybrid,   which  use to  col lect   and  m ana ge   the  wate qu al i t y   p ara m et er   data  of   m ult ipl e   ta nks.   The   sensor   node col lect  an store  the   water  qual ity   pa ramet ers  in  lo ca da ta base   a n d   tra nsm it   the m   to  the   serv er  node  through  wire l ess  comm unic at ion .     The   serve node  is  used  for  data  ana l y sis,  pro ce ss ing  and  a ll ow  pu bli acce ss   via   web  brows er  through  var iou W i - Fi  e nabl ed  sm art   devi ce s.  Thi pape r   pre sents  proof - of  conc ep of  c l ustere wire le ss   m onit oring  s y ste m   foc used  on  the   use  of  m ult iple  sensor  nodes  to  determ ine  the   wat er  par a m et er  in  re al  ti m e.   Thi s y s tem   is  cost  eff ect ive ,   quic k l y   d e plo y able,   and  u ser - frie nd l y   with  wire le ss   c a pabi litie s .   Ke yw or ds:   In te r net  of thin gs   Water  qual it y m on it or ing  W i reless se nso r   Copyright   ©   201 9   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in Aut h or :   F. A. Sapa r ud i n,     Faculty  of  E ngineerin T ech nolo gy,   Un i ver sit i T un  Hu s sei n O nn  Ma la ysi a,   KM 1, Jala P ancho r,   8460 0 Pag oh, Jo hor,   Ma la ysi a.   Em a il : faiz s@u thm .ed u. m y       1.   INTROD U CTION     Aquac ultur is   increasi ng ly   c on si der e as   a inte gr al   c ompone nt  in  the   s earch  f or   globa world  foo secur it y an ec onom ic  d evelo pm ent. Th is impli es aquacult ure re qu ire s inte ns ive ca re in  th e rear in g proce ss to  enh a nce  produ ct ion incl ud i ng  stoc king,  fe e ding,  protect io f ro m   pr edat ors  an disease  [1 ] Re gula ca re  an m ai ntenan ce  ar req ui red   to  e ns ure  th wate qu al it is  su itable  for  aq uac ultur e The  wa te qu al it can  aff ect   the  gro wth  a nd  m ay   cause  t he  deat of  th aqu at ic   li ves tock.   Th us   a aqu ac ultu re  syst e m   need to  pro vide   su it able  wate qu al it to  pr om ote  gr ow t h,   con t ro disease   and  re du ce   m or ta li t y.  Espec ia ll in  hig de ns it aqu ac ultu re,  wh e re  la r ge   nu m ber   of   a qu at ic   li vestoc is  raise in   arti fici al   ta nks  require  sy stem ic  appr oach to all eviat e the c omplexit y o m anag in the  w at e r qu al it y m anu al ly .   In   m any  of   the  dev el opin an de velo ped   re gio ns   of  the  w or l d,   the  dem and   f or  aq uacu lt ur products   has  c on ti nue to  gro w.   I rec ent  re port,  m ore  fish  for  hu m an  c on s um ption   ha ve  or i gin a te f ro m   far m s   than   from   wild  captur acc ordin to  the  la te st  glo bal  re port  f rom   the  Fo od  an A gr ic ultur Orga nizat ion   of  the  Un it ed   Nati ons  (FA O)  [ 2].  The  a quacult ure  sect or  is  i nc reasin i dem and,  one  of  th issues   face by  the   aqu ac ultu re  se ct or   is   to   be   in form ed  on  water  qu al it pa ra m et ers  of  fa rm ed  a quacult ure   ta nks.  Es pecial ly   in   high  de ns it aqu ac ultu re,  t he re  a re   m ulti ple   ta nks  with  ra pid   cha nge  in   water  qual it need  to   be   te ste a nd   recorde e ver y   day.  Since  t his  tradit ion al   m et hod  is  not  co ntinuo us   a nd   r eal   tim e,  the  neg li gen c m ay  aff ect   the aquat ic  li ve stock  esp eci al l y t he  se ns it ive  on e s.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 Fe bru ary 2 019   :   5 0 7     5 1 3   508   Ther e f or e,   the re  is  need  for  c on ti nuous  a nd  real  t i m water  qu al it m on it or ing  syst em .     The  aut om at io of  aq uac ultu re  syst e m will   al low  the  in du st ry  to  im pr ov e nvir on m ental   con t ro l,  r edu ce  cat ast ro phic   lo sses,  re duce  producti on  c os t,  and  im pr ov pro duct   qual it y.  The  m os i m po rta nt  pa ram eter to   be  m on it or ed  a nd   c on t ro ll ed  i an  a qu ac ultu re  syst e m   inclu de  te m per at ure,  disso l ve ox ygen,   pH,  am m on ia nitrat es,  sal init y,  and   al kalini ty since  they   directl aff ect   anim a healt h,   feed   util iz at ion gr ow t rate [3 ] .   This  es pecial ly   hard  t m ai nta in  in  high  de ns it aqu ac ultu re  w he re  the  w at er  qual it is  i nh e re ntly   un st able.   The  s urvi val a nd gr ow t h of  a qu at ic  li vest oc a re cr it ic al ly  d epe nd  on the  water  qual it y [4 ] .   This  wor f oc us es  on  the   us es  of  m ulti ple  m ic ro com pu te r   an se nso rs   to   m on it or   the   w at er  qual it par am et ers  in   aq uac ultur e   in  real - ti m e.  The  m on it or i ng  syst em   is  com po sed  of  m ulti ple  sen sor  nodes ,     wh ic us e to   determ ine  an colle ct   the  wat er  qu al it pa ra m et er  of  m ultip le   ta nks  an t ran sm it   the m   t th serv e node  W i - F te chnolo gy The  se rv e node  basical ly   pro vid es  se r vi ce  su ch  a s ha rin in form ation   or   resou rces  for  ot her   pro gram   or   dev ic es The  functi on  of   se r ver   no de  is  cen tral iz ed  data  colle ct ion pr oc essing  and  pr ese ntati on  the   in form a ti on   t hroug a   web  se rv e r.  Th inf orm ation   can  be  ac cesse us in any  br ow se r   via  W i - Fi  ena bled  sm art  de vices  on  lo cal   netw ork.   The   pro po se a qu acult ur water   m on it or i ng  syst e m   is  su it able to  b e  pl aced in hi gh densit y aq uacu lt ur e  to  sim ultaneous a nd ef fecti vely   m on it or  m ul ti ple f ish ta nk s .       2.   RELATE D  W ORKS   Water  qu al it m on it or ing  s yst e m   has  be en  widely   stu died  a nd  de ve lop e ar ound   the  gl ob e .     W i reless  sen sor  netw ork  is  one  of   the  a ppr oach   e nab li ng  aqu ac ultu re  en vir on m ental   m on it ori ng.  WSN  base on   Zig be in  a qu ac ult ur e   was   prese nted  by  Wen - Tsai   Sun &   J ui - Ho   C he n.   T he  syst em   is  network   su r veill ance  c om bin ed  with  m ob il dev ic e an a   rem ote  pl at f or m   to  colle ct   real - ti m far m   env ir on m ent  inf or m at ion The  real  tim d at m easur es  us in A/D  si gnal   processi ng  via  ZigBee   wireless  transf e r   to  the   te rm inal  serv er The  data  m es sages  are  a nal yt ic al l pr oces sed  an se nd   t the  cl ou dat abase  an displ ay ed   on a c om pu te r t erm inal [5 ]   wate qual it m on it or in a nd   c ontr ol  syst e m   fo a quacu lt ur ba sed  on   wireless  se nsor  netw ork s   and   si ng le   c hi com pu te te chnolo gy  as  base  in  the   act ual  op e rat ion   was  co nd ucted  by  Da udi  S.    Si m beye  and   Sh Fe ng   Yang.   T he  Se ns or   nodes  c ollec te the  wate qu al it par am et ers  of   te m per at ur e disso l ved  oxyg en,   pH  le vel  a nd  water   le vel   an tra ns m itte them   to  the  base  sta ti on  host  com pu te th r ou gh   ZigBee s hort  m essage  s ent  to  th ow ner   via  the   G lob al   Syst em   for  Mo bile  ( G SM)  m od ule  f or   t he  no ti ficat io n when m on it or e d v ariables t a ke  a no m al ou valu es [6]   In   t he  m eanti m e,  O’Fly nn  a nd  co - w ork ers  had  de velo ped  water  m on it ori ng  syst e m   na m es  as   Sm art  Coast.  Sm art  Coast  i an  a ppli ed  R&D  P r oj ect ,   co - fun ded  by  the  I rish  Ma rine  I ns ti tute  a nd  EP A ,     wh ic aim to   dev el op  W S is  featur in Plug   an Play   senso platfor m s,  novel  sens or an lo pow e r   consum ption   com m un ic at ion T he  key  pa ram et ers  include te m per at ur e ph osph at e,  diss olv e oxyge n,   cond uctivit y,  pH,  tur bid it and   water  le vel.  The  WSN  de plo y m ent  will   enab le   in - sit chem ic a l     and   ph ysi cal   m easur em ents  and   al lowe data  to  be  viewe in  re al   tim throu gh   the  inter ne by     rem ote u sers [ 7].    dyna m ic  a nd   sm art  wir el ess  m esh  sens or   netw ork wer desig ned   a nd  i m ple m ented  for   aqu ac ultu r an water  qu al it m anag em ent  a pp li cat io ns   by  Jo hn  Ad i nya  O dey  an Li  Da Lia ng.  T he  s yst e m   util iz ed  the W a sp m ote  e m bed ded  syst e m   platfor m   dev el op e by  Li belium ,   m esh  netw ork ing   tra ns cei ver  from   Digi  I nter national  a nd   Sm a rt  sens or fro m   UN IS t i m ple m ent   a   novel  sm art  W i reless  Me s sen sor   netw ork.   T he  s yst e m   was  design e to  c on ti nuously   m on it or  aqu e nv i ron m ental   par am e te rs  an then  i niti at ed  an  al ert  or   earl war ning  to  s yst e m   us er  w he certai th reshold  is  exce eded.  The  da ta   gen er at ed  is  store local l on   the  gateway  or  se nt  to  rem ote  web   se rver.  D at can  be  acc essed  wit sm art  m ob il phones  or  per s onal  co m pu te r [8 ] .   Be sides  that,  CDMA  se rv ic com bin ed  w it IP sec - base vi rtual  pri va te   networ ( V PN f un ct i on   al so   of te us e in  aq uac ultu re  m on it or in sys tem re m ote  wireless  w at er  qu al it m on it ori ng  syst em   wa s   dev el op e in  I ntensi ve  Fish  Cult ur e.  T he  r e m ote  m on it ori ng   syst em   us ed  CDMA  se r vice  com bin ed   with  VPN  f unct ion   to  co ns tr uct  wireless  se ns in net wor in  c ountry wide  sc al e.  The  resear ch  inte gr at ed  with  a   forecast in m od el   on  the  basi of  arti fici al   ne ur al   netw ork  (ANN)  to   pro vi de  real - ti m i nfor m at ion   an the   dynam ic al  trend   of   the  wate r   qu al it at  different  m on it or ing   sit es.  The  detect ed  data  can  be  colle ct ed  an analy zed  at   an tim via  inter net  a nd  the  sy stem   pr ovide early   warnin [9 ] I [ 10]   water  qual it dynam ic   m on it or ing   sys tem   based   on  Web - Se rv e r - E m bed ded   Tec hnol og f or  aq ua culture The  web   se r ver   em bedde chip  is  us e t ob ta in   wate qual it inf orm at ion   from   diff e re nt  sen s or s T he  c omm un ic at ion   m odule  is  com po sed  of   a   W i - Fi  m od ule   and   CDM A   m od ule  with  VPN  f un ct io for  est ablishi ng  wireless  l oca area   netw ork  a nd ac hieving  rem ote co m m un ic at ion s a nd  data tra ns m issi on   More ov e r,   th us of   m i cro c ontrolle and   m ic ro pro cesso is  of te seen  in  aqu ac ultu re.     The  m easur em ent  syst e m   devel op e by  Jas m an  Bi Jaff a r   was  buil by  Mi cro co ntr oller  ATME AT 89S 52   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Wi rel ess water  qua li ty  mo nito ring syst em  for  h ig h de ns it y aquac ulture  appl ic ation   ( F.  A. Sap ar udi n )   509   with  pH  an t e m per at ure  se ns ors  t og et her  with  Li qu i Cr yst al   Disp la ( LCD)  an key pad  [ 11] A pa r fro m   that,  Sai  K risha   Vadda di  an co - w orker s   ha de velo pe a m ul ti ple  water  qu al it m easur e m ent  syst e m   us in a   diff e re nt  sens or  instr um ent,  e m bed de c on trolle a nd  wir el ess  com m un ic at ion   de vice   (X Be e - P ro).   P IC   18F45 20   m ic ro co ntr oller  wa interface with  the  m easur e m ent  un it   to  r ead  an valida te t he  m easur e m ent   and  st or e the  data in m e m or y. In  t he  m eant i m e, the  wireless netw ork pro tocol w a s d e ve lop e to m ai ntain the   har m on io us  c om m un ic at ion   be tween m easurem ent d evices   and rem ote stat ion   [ 12 ]   no vel  ki nd   of  sm art  m on it or in syst em   fo aquacult ure  w ere  de velo pe by  H.L  Che X.Q.   Liu .   This  syst em   us ed  th Androi m ob il ph one  platf or m   and  GP R c ommun ic at io te c hnol og t ac hi eve  t he   rem ote  wireless  m on it or in on r eal   sig nifica nce.   The   m anag em ent  of  wat er q ualit pa ra m et ers  inclu de wate le vel, pH  le vel,  d issol ved   oxygen  a nd tem pe ratur e . A   16 - bit  m ic ro process or  MS P43 0f149  of TI  c om pan y w a s   adopted   on  acq uisit ion   pa rt,  12  high - preci sio AD  c onver te is  us e a nd  al so   PID  c ontrol   was   ad opte on  t he   con t ro par t.  T he  se ns or  c ollec te data  th r ough   t he  GP RS  m od ule  an se nt  to  the  rem ote  serv e r,   a nd  t hen   t he  serv e se nt  to  the  A ndr oid   m ob il phone.  I ad diti on,  the   pond  water  qual it par am eter can   be  re m ote ly  m on it or ed  t hro ugh  a  m ob il e phone  [ 13 ] .   Fr om   the  li te ratur e,  m os of   t he  pro pose m on it ori ng  syst e m   sti l lim i te by  it rather   c om plica te d   op e rati onal   re quirem ents  and  high  m ai ntenan ce  c os t.  T he  c ollec te se ns or   data  is  usual ly   store i ded i cat ed  serv e facil it that  require  co st.  By   ado ptin centrali ze sens or   cl us te topolo gy  as  show in   Fi gure  1,   it   is   po s sible  to  vas tl interco nn ec m ulti ple  senso nodes  with  on - sit low  c ost   serv er  t ha nd le   li ght  inter nal  or  web  traf fic.  Groupin a   set   of   m ic ro com pu te to  w ork  as   serv e is  c hiefl m uch   m or c os t - e ff ect ive  t ha norm al  ser ver .             Figure  1.  Ce ntr al iz ed  cl us te r  s ens or   node  to polo gy       3.   SY STE M AR CHI TE C HTU RE   Im pr ov i ng   t he  hard war a nd   so ft war as pec ts  from   the  pr evio us   w orks the  pr opos e w at er  qual it y   m on it or ing  sys tem   con sist   of  quic kly  dep l oy able  an c os t - ef fecti ve  se nsor   no des  a nd  s erv e node Water   t m per at ur e se nsor  se nsor s ar e  u sed  i this  proj ect   on ly  as a  pro of - of - c once pt.  T he  syst em   al lows   var io us   oth e ty pes  of   sens ors  suc as  O xy gen ORP Sa li nity and   m or to  be  easi ly   intercha nged  or  ad de d.   T he  s ens or  node  m on it or   a nd   m easur the   par am et er  in  real - tim eand   transm it  the  data  wirelessl to  serv e no de  via  W i - Fi  com m un ic ation Fig ur s hows  t he  net w ork  ov e rv ie of   t he  pr opos e wate qual it m on it or in s yst e m Mult iple  sens or  node sh a re  their  se ns or  data  to  serv e r/se ns or  nod hy bri d.   The  hybri node  is  ser ve that   can  c ollec it own  sens or  da ta   w hile  colle c ti ng   data  from   ot her  sens or  nodes T his  ca reduce   the  c os of  hav i ng d e dicat ed faci li ti es f or d at aba se a nd  web ser ve r.   The n,   us e W i fi  ena bled   de vi ces/ equ ipm ent  inclu di ng  sm artp hones,  la pt op  an PC  ca ce ntrall acce ss  the  dat from   the  se rv e node  via   we se rv ic pro vid e by  the  se rv e node N ote  that  i this   arch it ect ure,  s ens or   node   ca al s be  pro gram m ed  to  work  sim ultaneousl as  ser ver  node T he refor e thi s   syst e m  d oes n ot  r eq uire  t o ha ve  a d e dicat ed  device  to a ct  as  serv e r n or  e xte rn al  se r ver       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 Fe bru ary 2 019   :   5 0 7     5 1 3   510       Figure  2.   Net w ork o verview  of the  prop os e d wirele ss  water  qu al it y m on it or in syst em       3.1.    Sens or  Node   Sensor   no des   is  basical ly   consi sts  of  va rio us   se nsors  wh ic us to   detect   the  predeterm ined   par am et ers  that i nd ic at es the w at er quali ty . Th ere a re v irt ua ll lim it le ss n of sen s ors th at  can  be  integ rated in  sin gle  se nsor   node As   proof  of  c on ce pt,   te m p eratur s ens or   is   use in  t his  syst em DS18 B 20  te m per at ure   sens or   is  inte rf ace with  a   m ic ro com pu te (i.e.  Ra s pberr Pi)  th rou gh   t he  GPIO   pin to  detect   the   tem per at ur e T he  wate qual it par am et er  are  store in  M ySQL  data base   and   it   is  trans f err e to  se rv e node  base on  the  S SH   key - ba sed  authe ntica ti on .   SSH   or   sec ur e   sh el is  an  enc rypted  protoc ol   us ed  to  a dm i niste r   and   c omm un ic at with  ser ve rs.   S SH   keys  pro vid a eas y,  ye extrem e ly   secur way   of   tra nsfer rin the  database  int the  ser ver   no de s.  Ap a rt  from   t hat,  the  tem perat ur sens or  use in  the  syst em   is   pr e - wi re an d   water proofe ver si on  of  the  DS18 B 20  sen s or.  T he  se ns or   is  good  up  to   125°C   but  the   cable  is  ja cke te in   PV s the  s uggeste te m p eratur e   is  unde 10 C.  T he   tem per at ur s ens or   a re  di gi ta l,  they   can  preve nt   sign al   de gr a da ti on   e ven  ove r   long  distance s.  T hese  1 - wir dig it al   te m per at ur e   se ns or are  fairly   pr eci se   (±0. over  m uch   of   the  ra ng e an can  gi ve  up   t 12  bi ts  of   preci sio from   the  onbo ar dig it al - to - a nalo conve rter.  Fig ure  s h ows t he har dware a nd t he  ci rc uit o t he  sen s or  node r especti vely           Figure  3.   Ha rdwar e   of se nsor   node       3.2.    Ser ver  N od e   In   te rm of   ha r dw a re,  Ser ver  Node  is  c om plete ly   identic al   with  se nsor  no des.   The  key  di ff ere nce  is   that  server  node   basical ly   pro vid es  se r vices  for  s har in dat or   res ources  to  oth e pro gr a m   or   d e vices  i the  netw ork.   T he  s erv e no de  is  de sign e to  c ollec the  water  qual it data  or   i nfor m at ion   fro m   al senso no des  in   the  netw ork  a nd   delive to  the  us e as  re quest ed Ser ve  node  s to re th inform at ion   trans ferred  fro m   the  sens or   nodes  i local   My SQ data base,  process  a nd   t r ansm it   the  data  to  we ser ver   us in the  LAM P   (Lin ux,  Ap ac he My SQ L,   an P HP /Py th on)  sta ck  a nd  W ordPress  a pp li cat ion T he  use can   visit   th we serv e by  us i ng  any  we bro w ser.   T he  c omm un ic at io betw een  the u se a nd  ser ve node  t akes p la ce  us i ng  the  Hype rtext  Tr a ns fe P ro t oco (H T TP).  Fig ur s hows  the  basic  operati on  of  se nsor/ser ver   node Th syst e m   sta rts  wh e the   power   if  tu r ne on.  T he  pro gram   wr it in  P yt ho or   P HP   giv the  in struc ti on   to  the  se nsors  i order   to  m easur the  par am eter The the  in form ation   of  the  param et er  s tore in  local   My SQ datab ase  of  sens or  no des.   The the   data  t ran s fer  to  t he  l ocal  My SQ L   da ta base  of  ser ve node  a nd  th data  will   fetc hed  t a w e se rv e a nd it  can be  ac cessed  via a ny  web br ow se r.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Wi rel ess water  qua li ty  mo nito ring syst em  for  h ig h de ns it y aquac ulture  appl ic ation   ( F.  A. Sap ar udi n )   511       Figure  4.   Flo w char of s of twa re  program m ing   op e rati on       4.   PRO OF - OF  CONCEPT  RE SU LT S   The  pro pose wireless  m on it or in syst e m   desig ned   si m ple   and   cl ean  we b - base interface  t disp la the  data  colle ct ed  by  m ul ti ple  sensor  no des.   T he  m easur ed  val ue are  dis play ed  in  acc orda nc with   the  set ti ng s,  a nd  the  c on te nt  can  be  viewe f ro m   us er  eq ui pm ent  su ch  as   la pto ps   or  sm art  phones.  Fig ur sh ows   the  we bsi te   interface  f or  the  m art  ph on e re sp ect i ve ly The  sam pling   ti m interv al   are  set   t m inu te s,  therefo re  tem per at ur se nsor  m easur ed  t he  water  qual it ever one  m inu te   and   sto red   t he  data  into  t he   local   database . T he n, the  data is t ra ns fe rr e t the   serv e r n od e  au t om atical ly         (a)     (b)     Figure  5.   W e b - base inter face  on a sm artph one s howi ng ( a ) Welcom e p age  and  (b)  Se nsor  nod e  selec ti on       Ther e   are   tw sens or   no des  de plo ye as  a   pro of  of  c oncep and  te sti ng  w it sm al fish  ponds   f or   their  us abili ty Sensor   no de  is  te ste with   a   red  ti la pia  po nd  w hile  sen sor  no de  is  te st ed  with  sm all  fish  pond.  B oth  of  the  se ns or  node   trans ferre th data  t the   se rv e node  base on  SS key - base a uth e ntica ti on   and  m ysqldu m f unct io n.   M ysqld um func ti on   is  us e to   co py  the  data base  in   se ns or  node  t s e rv e r   node wh il SSH  ke y - base a uth e ntica ti on   is   use t rem ote  acce ss  to   an ot her  m ic ro com pu te a uto m at i cal ly  without  key  i a ny  passwo r d.   Fig ur e   s hows   the   dis pla ys  for  se nsor   node  an 2.  N otice   at   6.2 6p m ,     Sensor  s ho ws  the   te m per at ur at   30°C   an S e nsor  s hows  30. 1°C T his  sho ws  bo t se nso w orks  si m ultaneou sly  to  se ns e t wo s epar at water  e nv i ronm ent.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 Fe bru ary 2 019   :   5 0 7     5 1 3   512     (a)       (b)     Figure  6.   Re al - tim e d at a from   (a)   Senso node  1   a nd  (b)  Se nsor   no de 2 sim ultaneo us ly   ac cessed  via  W i F i       The  data  is  then  can  be  m ade  p ubli to  the  wo rl by  us in I nter net  of   Thi ngs  (IoT platf orm   su ch  as   Things peak,  C arr iot  a nd  Fa vori ot.  Si nce  th is  m on it or i ng  syst e m   hav a lready  local   da ta base  ca pab i li ty ,   pu s hi ng   t he  da ta   to  the  cl oud  netw ork  is  fai rly   easy For  instance the  da ta   fr om   s erv e node  is  pu s t the   Things peak ch ann el  a nd  visua li zed as  s how in  Fig ure  7.           Figure  7.   Thi ngspe ak  d at vis ualiz at ion   us in the  d at pro vi ded   by  water  qu al it y m on it or in syst em       5.   CONCL US S I ON   In  this  pa per,  we  pr es ente t he  desig an i m ple m entat ion   of  a   real - ti m wireless  m on it or i ng  syst em   for  the  us in  high  de ns it aqu ac ultu re.  T he   syst e m   is  des ign e to  prov i de  co ntin uous l m on it or in of  wate r   qu al it par am et er  in  m ult iple  ta nk at   the  sa m tim e.  The  da ta   gen e rated  by   m ulti ple  senso nodes  a re  se nt  to  the  hybr i no de  for  stora ge   and   proces sing   the sh a re to  m ulti ple  us er  via  s m artpho nes  an la ptops.     The  syst em   is   cost  ef fecti ve easi ly   dep lo ya ble  an us e f rien dly  co m par ed  with  t rad it io nal  m on it or in m et ho ds   us e in  aq uac ultur e.   The  key  desi gn  feat ur es  i t his  syst em   is  t he  scal abili ty   wh e re  the  num ber   of   nodes  can  be  easi ly   increase in  cl us te top ol og beca use   the  syst e m   is   design e to  m anag a nd   tra nsport  data ef fici ently   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Wi rel ess water  qua li ty  mo nito ring syst em  for  h ig h de ns it y aquac ulture  appl ic ation   ( F.  A. Sap ar udi n )   513   ACKN OWLE DGE M ENTS   This  wor wa sup ported   by   Mi nistry  of   Highe E duc at ion   (MO HE ) Fac ulty   of  En gin eeri ng  Tech no l og y,  O ff ic f or  Re sea rch,  I nnovat io n,   C omm ercializa ti on   an C onsu lt a ncy  Ma na gem ent  (O RI CC ),   Un i ver sit Tu Hu ss ei O nn   Ma la ysi (U THM)  unde Shor Term   Gr ant   ( V ote  N o:   U655).   T he  syst e m   pr ese nted  in  t hi s p a per  is  r e gistered  i ntell ect ual pr op e rty  ( P I20 167042 39) .       REFERE NCE   [1]   DRF CWP Ha ndbook  on  Aqu ac ul ture   St at ist ics , ”  vol .   3 ,   no .   O c tobe 2012 ,   pp .   1 46,   2013 .   [2]   T.   St at e   and   W .   Fis her ie s,  Th e S ta te of   W orld  F isheri es  and  Aqu ac ul ture   2014 ,   2014.   [3]   Colt ,   John.  "W ater  qua li t y   req u ir ements  for  r euse   s y st ems . " Aquac ult ur al   Engi n eering  34. 3   (2006):   143 - 156.   [4]   Zha ng,   Shi - Yan g,   et   al.  "A int egr a te re ci rc ula ti ng  aqua cu lture  s y stem  (RAS for  la nd - base fi sh  far m ing:    The   eff e ct s on   wate r   qualit y   and   f ish pr oduction. aqua cu lt ura l Eng ine er ing  45 . (2 011):  93 - 102.   [5]   W .   Sung,  J.   Ch en,   and  H .   W an g,   Remote  f ish  aquacul tur m o nit oring   s y st em  base on  wi rele ss   tra ns m ission   te chno log y ,   no.   57,   2014.   [6]   D.  S.  Sim bey and  S.  F.  Yang,   W at er  qual ity   m onit oring  and  cont rol  for  aquacul tur base on  wire le ss   sensor   net works ,   J. Networks ,   vol .   9 ,   n o.   4 ,   pp .   840 84 9,   2014 .   [7]   F.  Rega n ,   A.  La wler ,   and  A .   McCar th y ,   S mar tCoast  Proje ct -   Smar Wa te Quality  Mo nit oring  Syst em   no.   30 .   2009 .   [8]   A.  J.  Ode y ,   AquaMesh  -   Design  and  Im ple m ent at ion  of  Sm art   W ire le ss   Mesh  Sensor  Networks  for  Aquac ult ur e,”   Am.   J .   N et works  Comm un. ,   vol .   2 ,   no .   3 ,   p .   81 ,   20 13.   [9]   X.  Zhu,   D.  L i,   D .   He,   J.  W ang,   D .   Ma,   and  F.  Li,  remote  wire le ss   sy st em  for  wate qu al i t y   online  m onit oring  in   int ensive fi sh  cu lt ure ,   Comput.   El e ct ron.   Agric. ,   vol. 71, no. SUP PL.   1,   2010.   [10]   D.  He,   D.  Li ,   J.  Bao,   H.  Juanxiu,   and  S.  Lu,   “A  wate r - qual i t y   d y nami m onit oring  s y stem  base on  web - serve r - embedde tech nolog y   for  aqu ac ul ture , ”  IF IP   Adv .   Inf.  Co mm un.   Technol . ,   vol.  346  AICT,   no.   PA RT  3,     pp.   725 731 ,   20 11.   [11]   Jasm an  Bin  Jaff ar,   Deve lopme nt  of a  W ater Te m per at ure   And p H Mea surem ent   s y stem for  Fis Ponds , ”  2009.   [12]   S.  S.  S.    P.   K.  Sai  Krishn Vadda di,   De vel opm ent   of  E m bedde W ire le ss   Network  and  W at er  Qualit y   Mea surem ent   S ystems   for  Aquac ult ure ,   pp.   637 641,   2012 .   [13]   H.  L.   Ch en  an X.  Q.  L iu,   Novel  Kind  of  Sm art   Monitori ng  S y s tem   of  Aquac ulture,   no.   I cecee ,     pp.   369 372 ,   20 15.       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS          Faiz   As raf   Sapar udin  r ecei ved  h is  B ac he lor  B. Sc .   in  E le c trica Engi n ee r ing  (Te l ec om m unic a ti on)  with  First   Cla ss   Honours   from   Univer siti   T eknol ogi  Ma lay s ia   in  2010   and  rec e ive W AM Aca demic   Ex ce l le nc Aw ard   in  th sam e   yea r.  Ph.D.   degr ee   in  E lectr i ca l   Engi ne eri ng  (T el e comm unic at i on)  from   the   Univer siti   T ekn ologi   Malay si a   in  2015.   He  is   cur ren t l y   Fac ulty   M ember  in  Fakult Te kno l ogi  Kejur ute r aan,  Univer siti   Tu Hus sein  Onn   Malay s ia.  Mem ber   of   Insti tue  of  Elec tr ic a and  Elec t ronic  Engi ne ers  (IE EE and   IEEE   Com m unic at ion  Socie t y   (Com Soc).   His  cur ren rese a rch   in te rests  include  rad io  resourc e   m ana gement,   d i stribut ed  al gori t hm s,  nat ure - ins pire t ec hn ique s ,   m ult i age nt   s y s te m   and  game  the ore ti c   appr o a ch  for   next - g enerat ion   m obil e   ne twork.           Ta Chi Ch ee  recei ved   B.   E ng  Tech  in   Ele cro nic  (Com pute and   Com m u nic a ti on)  from   Univer siti   Tun  Hus sein  Onn  Malay si on   2017.   Her  r ese ar ch  in t ere sts  in cl ude   c l oud  computing,  IoT  and   Com pute Networks.           Huda  Maji rec e ive the   E ng.   degr e in  Elec tr ic a Engi n eering  (Te l ec om m unic a ti on)  from  Univer siti   T ekno logi   Malay si a,   in   2007.   He  the obta in ed  his M. Eng  in  2010  and  P hD de gre es  in  El e ct ri ca l   Engi n ee ring in  2013,   a Univer sit Te k nologi   Mal a y s ia .   He  i s c urre n tly   lectur er  in  t h e   Depa rtment  of   El e ct ri ca En gine er ing  Tech nolog y ,   Facu lty  of  Engi ne eri n Te chno log y ,   Univer siti   Tun  Hus sein  Onn  Malay si a.   His  r es ea rch   intere st   in cl udes  the   areas  of  design   of  m ic rostrip  ante nnas,   sm al a nte nnas,   R ec on figura bl e   anten nas,   m et amat er ia ls  struc ture,  m et al a te ri al   antenna and   m il lim et er  wave   an t enna s.  He   has  publi shed  ov er  90  art i cles  in   journa ls  and con fer ence  p ape rs.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.