Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   13 ,  No.   1 ,  Jan uar y   201 9 ,   pp.  2 86 ~ 2 92   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 1 0.1 1591/i j eecs .v1 3 .i 1 .pp 2 86 - 292          286       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   A smart  monito rin g a nd  c ontrollin g for  agricul tural p um ps  usin g LoRa  IOT  techn ology       Ak t ham H asa n A li 1 , R aa d  F arhood  Ch isa b 2 , Mohan nad  Jabbar  Mna t i 3   1,3 Depa rtment   of   Elec tron ic T e ch nolog y ,   Inst it ut e of  Technol og y   B aghda d,     Middle   Te chn ica l  Univer si t y ,   Ba ghdad,   I raq   2 Depa rtment of  El e ct ri ca l   T ec hn olog y ,   Techni c al Insti tute  Kut ,     Middle   Te chn ica l  Univer si t y ,   Ba ghdad,   I raq   3 Depa rtment of  El e ct ri ca l   En erg y ,   M etals,   Mec h ani c al   Constru ct i ons a nd  S y s te m s,    Ghent  Univer si t y ,   Gent ,   B el giu m       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   A ug  12 , 201 8   Re vised  N ov   2 0 , 2 018   Accepte d  Dec   3 , 2 018       Control li ng   elec t ric a l  pum ps  on  f arms   ca n  b e  pro ble m at i c,  espe c i al l y   if  the r e  are   a  sm al l   num ber   of  p eople  m a nagi ng  or   worki ng  on  huge   ar ea s   of  l and  and  if  the   prov ision  of  el e ct ri ci t y   is  not  consiste nt .   T her efo re ,   furth er   te chn ique s   for  the  m ana gem ent   of   pla n t  ir rig at ion  on   th is  t y p e  of  la nd  are  be i ng  inve nt ed  to  m ake   th e  pro c ess of  irri g at ion   ea sier .   In this paper,   a  new int el l i gent   dev ice  is  designe d  and  uti lized  to  con tr ol  the   op erati on  of  irri ga ti on  pu m ps  using  a  robust  m et hod  o f  comm unic at io n  to  tra ns fer   informati on  at   lon g  dista nce s,   for  the   lowest  c ost,  and  th e  lon gest  bat t er y   l ife.   Thi s  te chn olog y   is  c al l ed  LoRa   (Long  R ange )  comm unic ation,   which  i s  a  low - power  te chnol o g y .     The   unit   consist s  of  two  ci rcu it s:   the   first  one  is  for  sw it chi ng  the   pum ps  O N  and  OF F,  while   the   sec ond  one   cont rols  and  m onit oring  th e  work  of  the  pum ps.  Monitori ng  of  the   pum ps  ca n  al so  b e   ca rri ed  out  thr ough  sm art   phones  b y   m ea s uring  the   vol ta g e.   Th e  m ost  important   f ea tur es  of  thi s  new  design  are   it s  in te lligent   cont ro l   for  lon g  dista n ce s,  ch ea p  pr ic e ,   and  a  long   oper ational   li fe  of  m ore   tha n  fi ve  y ea rs.  The   g oal   of  thi s  pap e r  is  to  hel p   far m ers  b y   des igni ng  and   m a nufa ct ur ing  a   r emote - cont ro l  s y stem  th at   sw it che s ir r iga t i on  pum ps on  an d  off  using   LoRa t e chnol ogi es.   Ke yw or ds:   Agricult ural   pum ps   IOT   LoRa tec hn ology   MIT a pp in vent or   2   Sm art  m on it or ing   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   Moh a nnad  Jabbar  Mnat ,   Dep a rtm ent o f El ect rical  En er gy,    Me ta ls, Mec ha nical  Co ns tr uctions an d Sy ste m s,    Gh e nt  Un i ver si ty , G ent,  Bel gi um .   Em a il :  m oh annad.m nati@ug e nt.b e       1.   INTROD U CTION     The  el ect rici ty  sect or   in  our  pr ese nt  li fe  is  our  li feb lo od  and   the  secret  of  it s  per m anen ce.  In   so m e   places,  th e  ag r ic ultur al   sect or   is  suffe rin g  f r om   con ti nuous   interr upti on s   of   el ect rici ty ,  especial ly   in  da yl igh t   hours w he n  fa r m ers  car ry  out i rr igati on oper at ion s on  far m s,  ca us in g  a   shorta ge  of  wate r   to p r ocess   the  f ie lds,   especial ly  f or  f arm ers  who  li ve  a d ist a nce  fro m   their f a rm s [ 1 - 2].   Our  goal   in  thi s  researc h  is  to   help  thes e  farm ers  by  desig ning  an d  m anufacturi ng   a  re m ote - con tro l   syst e m   that  runs  an d  shuts  dow n  irrigati on  pum ps   through  the  us e  of  m od ern   te ch no l og y  cal le d  LoRa  com m un ic at ion   [3 ] .   LoRa  (L ong  R ang e )  re pr ese nt s   the  ph ysi cal   la ye r  or   the  wireless  m od ul at ion   us e d  to  bu il d  peak -   range  com m un ic at ion   co nn e xi on .  It  is  bu il t  on   “c hir p  spr ead  sp ect ru m   m od ulati on ”  a nd   has  sim i la r  s m al l   energy featu res  to  FSK  m odulati on . “C hirp  s pr ea d  s pectr um”  w as ap plied i n  arm y and  g al axy comm un ic at ion  ye ars  ag o  f or   m or e  widespre ad  com m un ic at ion   dista nce  s tren gth   ag ai ns t   interfer i ng.  L oRa  is  the  pri m ary   cheap   a pp li cat ion   f or  m ark et able  us a ge  [4 - 7] .  The  ben e fit  of   L oRa  is  it s  exten ded   distance  abili ty .  It  has  a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A smart  monit or in g a nd cont ro ll ing f or   agri cultur al pu mp s  u si ng L oRa IO T tech no l og y   ( Akt ham H as an  Ali )   287   m or e  econom i cal   connecti on   than   any  oth e r   unif or m   com m un ic at ion   te chn i qu e .  T he  ge ner al   s pecifica t ion   of  LoRa  te chnol og y  can  be  s umm arised  as:   “Sing le   Operati ng   V oltag e:   2. 1V  to  3.6V   ( 3.3 V  ty pical ),  Tem per at ur e  R ang e:   - 40°C  to   +85°C,  L ow - Power  C on s um pt ion ,  P r ogra m m able  RF  C omm un ic at ion   Bi t  Ra te  up   to  300  kb ps  with  FSK   Modula ti on,  1093 7  bps  with   LoRa  Tech nolog y  Modula ti on,  In te gr at e d  MC U,     EUI - 64   N od e  Id e ntit y  Serial   EEPROM,  R adio  T ra ns cei ve r  with  A nalo gu e  Fro nt  En d,  Ma tc hing  Ci r cuitry ,     14   GP I Os  f or  Con tr ol  and   Stat us ,  Sh a re d  with  13   A nal og   I nputs ,  Lo w - P ower  L ong  Ra ng e  T ransce ive r   Op e rati ng  in  t he  433  M Hz  a nd  86 8  MHz  Fr e qu e ncy  Ba nd s ,  High  Re c ei ver   Se ns it ivi ty :  Do w n  to   - 146  dB,     up to 1 5 km  C ov e ra ge  at  S ub urba n  a nd up t o 5 km  Cov era ge  in  an U r ban A r ea” [ 8 - 11] .   The  “R F  LoR a  physi cal   la y er”  w orks  a s  a  m e tho d  f or  m od ulati on   of  the  “s pread   sp ect r um ”.    The  LoRa   m od ulati on  patte r n  wor ks   as   “ wide - ba nd  li ne ar  fr e qu e ncy  m od ulate d  pu l ses”.  T he   am ou nt   of  fr e qu e ncy  gro wth  or  re duct ion   i n  the  ab ov e  per io d  is  w orke d  to  e ncr yp t  the  inform at i on   bein g  s pr ea d,   i.e.  a   m et ho d  of  “c hir p  m od ulati on ” .  T his  m e thod  of   m odul at ion   s upport s  LoRa  struct ur es   to  dem od ulate   inf or m at ion   th at   are  20 dB  lo wer   t han  the  gro und  noise   once  the  dem od ul at ion   is  j oi ned  with  “ for ward   erro r   correct ion  FE C” .  It  ca n  be   sai d  that  t he   co nn ect io n  e conom ic al   fo r   a  LoRa  struc ture  s houl d  de li ver   a n  enh a ncem ent of fu rther tha n 2 5d B  after  it  is re la te d  to a  tradi ti on al  FSK sc hem e [1 2 - 14] .   A  va riat ion   of  band widths  exi sts  su ch  as:   “7.8  kHz;   10.4   kHz;   15.6   kH z;   20.8   kH z;   31. 2  kH z;   41. 7  kH z;   62. 5  kH z;   125  kHz;   250  kHz;   a nd  500  kH z” .  T he  esse ntial   ba ndwidt h  is   de sign at e d  pro vid i ng   inf or m at ion   ne cessi ti es  in  add it ion   to  c onne ct ion   sit uatio ns .  T he  am ou nt  of   powe r  ta ken   i ns ide  “L oRa  RF   ph ysi cal   la ye r”  is  chan gea ble.   The  powe r  am ou nt  ta ken   by   LoRa  is  related   to  the  data  rate  require d  and   t he   ci rcu m sta nces  of  the  c onnect ion .   A   pr ocedur e   cal culat es  the  esse ntial   powe r  am ount.  The  s pread   po wer  is   us ua ll y  reduce d  sli ghtl y  from   the  e xtrem e  req ui red  to  pro vid e  ra pid   c om m un ic at ion s.   W it hi n  that  te chn i qu e   the  batte ry - op erated  li fetim e  is  raised.  The  us a ge  of   the  “chirp   s pr ea d  sp ect r um ”  te chn iqu e   al lows   com m un ic at ion s t hroug h  m is cel la neous  in f orm ation  that is   nev e r  a ff ect e d by ot her sig nals [15 - 16] .       2.   IRRIG ATIO N  S YS TE M  B AS ED  O N  L oRa  COM M U NICATIO N   In  our   pap e r,  a  syst em   was  desig ne d  a nd  i m ple m ented  to  m on it or  a nd  co ntr ol  the   r unning  an d  switc hing  on  a nd  off   of   i rr i ga ti on   pum ps   for   far m ers  li ving   in  a reas  a   distance  from   their  la nd.   T he  de vice  is  desig ne d  an d  m anu fact ur e d  us in g  the  la te st  te chnolo gy  in  m od ern   c om m un ic at ion s  (Lo Ra   T ech no log y) .    The  a dv a nta ge s  of  this  te ch nolo gy  is  it s  sm al l  siz e,  cheap  pr ic e,  a nd  it s  a bili ty   to  con tr ol   dev ic es  rem otely   up   to  10  km   witho ut  t he  us e  of  towe rs  f or  c om m un ic at ion   a nd  ot her   a ddit ion al   c os ts.   T his  de vice  ope ra te s  on  a   batte ry  that  w orks  f or  m or e  than  fi ve  ye ars  an d  co nsu m es  a  low  le vel  of   powe r   by  these  de vices.     LoRa  te chnolo gy  dev ic es  ha ve  a  range  fro m   1  k m   to  m or e  tha n  10  km .   The  2. 8  km   ran ge  was  us e d  in     our pa per .   A s s how n  in  Fig ure   1 ,  t he  ty pe s  of ap plica ti on s t ha t use L oRa te chnolo gy           Figure  1. The  ty pes of  a ppli cat ion s t hat u se  L oRa tec hn olog y       The  sm art  dev ic e,  wh ic h  is  m anufactu red   as  in  Figure  2,  co ns ist s  of   tw o  m ai n  ci rcu it s:  the  first  piec e   (contr ol  ci rcu i t)  co nn ect s  at   the  input  of  the  el ect ric  power   of   t he  pu m p  and   it s  locat ion   in  t he  far m s.    The  sec ond  pi ece  (m on it or in g  ci rc uit)  is  of t en  f ound  i n  ho m es  or   in   plac es  of  co ntr ol.  We  ca n  c on si de r  that   the tw o  ci rc uits are  f or   sen ding a nd r ecei ving at the  sam e tim e.   The  first  ci rc ui t  (co nt ro l  ci rc uit)  co ns ist s  of  these  m ai n  pa rts:  a  LoRa  ESP32,  f or   t he   pur pose  of   sen ding  a nd  re cei vin g  data,  a   s pecial   ci rc uit  to  m on it or  th e  el ect rical   volt age  in   the  net work,  a nd  fina ll y  a   sp eci al  circ uit t o  c on t ro l t he ru nn i ng of a nd fo r  tu rn i ng off t he  elec tric  pum p.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 ,  Ja nu a ry 20 19   :   2 8 6   –   2 9 2   288   The  seco nd  ci rcu it   con sist s  of  the  LoRa  dev i ce  (the  sam e   t ype  of   de vice  locat ed  in  the  fi rst  ci r cuit),   two  keys  f or  the  pur pose  of   runn i ng   a nd   switc hing  off  the  el ect rical   pu m p,   an d  a  sm al l   LCD  screen  to   m on it or   the  syst e m .  Anothe r  featur e   of   t he  dev ic e   is  that  i t  can  be  m on it or e d  a nd  c on t r olled  by  the   use   of  a   sp eci al   pro gr a m   design ed  for  this  pur po se .   It  is  instal le d  on  sm art  phones  that  run  on  a n  A ndr oid   syst e m ;     it   can  be  co nn ect ed  to  the  se cond  ci rc uit  vi a  Bl uetoo t h  an d  has  a  range  of   m or e  tha n  10  m et res.   The  dev ic e   was  operated   a nd  te ste d  a nd  pro ved  to  be  ve ry  ef fici ent  in   te rm s  of   se nding  an d  r ecei vi ng  data   bet wee n  th e   two  m ai n  pa rts.        3.   SPECIFI C AT ION   OF T HE  SY STE M   In   t his  sect ion,   we  will   ex plain  the  m ai n  part s  of   th e  m anu factur i ng  intel li gen t  syst em   t hat  co ntr ols   and m on it or s t he  ir rigati on  pum ps . A s  sho w n  in  Fig ure  2,  t he  syst em  is d ivide d  in t o  t he  f ollow i ng p a rts:         Figure  2. The   c on t ro l sy ste m  f or irri gation p um ps       3.1.    The  C on t rol C ir cui t   The  c ontrol  ci r cuit  is  the  m ain   ci rc uit  of  the  intel li gen t  de vi ce  desi gn e d  i n  this  pa per, w hi ch  c onnects  directl y  to  t he   input  of  the   powe r  s upply  de sign at e d  for  t he  operati on  of  the   irri gatio n  pum p.   This   c an  be  div ide d  i nto t hree sect io ns  li nked  to  eac h ot he r  a nd consti tu te  a total  so - cal le d  co ntr ol circ uit:   a)   Transm i tt er and  Re cei ve r  ci rc uit   The  t ran sm it ter   a nd  recei ver  ci rcu it   s how n  in  Fig ur e   3  i s  t he   m ai n  ci rcu it   or  m ai n  par t  of  th e     con t ro l  ci rc uit,   wh ic h  c on sist s  of  LoRa  ES P32  wi reless  te chnolo gy  (t he   la te st  ty pe  of  long - ra ng e  wi reless  com m un ic at ion )  with  tra ns m issi on   a nd  deli ver y  ranges  of  m or e  than  10  km .  Table  1  re presents  t he  m ain   a nd   m os t im p or ta nt ch a racteri sti cs of the  tech no l og y  us e d  i n  thi s p a per.           Figure  3. The   LoRa c omm un ic at ion  syst em   (Lo Ra  ESP3 2)       Ta bl e  1 .   Th e  Ma in  Char ac t eri st ics   of  LoRa Wire l ess Com m unic at ions T e chnol og y  (LoRa E SP 32)   Para m et er   Value   Freque nc y   240  MH Z   T y p e  of   m ic ro - P roc essor   “ Te nsili c a LX6  Dual  Core ”   Major  Chip   “ ESP 32”   Chip  of LoRa   “ SX 1276”   Com m unic at ion D ista nce   Up t o  2 . 8KM   Com puti ng  Capaci t y   Up t o  600DM IPS   Opera ti ng   Volt a ge   3. 3 - 7V   Opera ti ng   T empera tur e   - 40  to  - 90 ℃   US B  Adapte r  C hip   CP 2102   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A smart  monit or in g a nd cont ro ll ing f or   agri cultur al pu mp s  u si ng L oRa IO T tech no l og y   ( Akt ham H as an  Ali )   289   b)   The V oltage  M on it ori ng Ci rc ui t   The  sec ond  pa rt  of   the  c ontr ol  ci rcu it   is  the  m on it or i ng   c ircuit   as  show n  in  Fig ure  3.  this  dev ic e   ind ic at es  if  t he   curre nt  in  the   pr im ary  bo a rd   can  r un  ir rigati on  m oto r  or  th e  curre nt  is  cut .  The   m ai n  vo l ta ge,  wh ic h  is  230  V  to  5  V,   is  c onve rted  by  hi gh - value  resist ance  a nd  there   is  an  el ect rica l  ci rcu it   betwe en  t he   current  of   t he  m ai n  bo a rd   a nd  the  c ontrolle r  ci rcu it   locat e d  withi n  the  L oRa  te ch no l ogy.  Figure  4( a )  sh ows   the f i nal li nk of this ci rcu it . F igure  4(b) ex hi bits a  diagr am  o f  t he  el ect r onic  circuit.         (a)     (b)     Figure  4. V oltage m esur ri ng c ircuit : (a)  sin gula r p hase circ uit an d  (b)  th e  ci rcu it  d ia gr am  of the  m easur ing  ci rcu it       c)   The O N - OF F   Con tr ol Circ uit   The  thi rd   par t  of   t he  co ntr ol  ci rcu it   is  res pons ible  f or  the  r unning  of   a nd  the  tur ning  off  of   t he  pum p  base d  on  guid ance  re cei ve d  from   the  benefit s  of  the  “ r unning  a nd  tu rn i ng   off  syst e m ”.  This  ci r cuit  is  il lustrate d  in  F igure  5 ,  wh ic h  con sist s  of  a  230 - volt   vo lt a ge  co ntr ol  swi tc h  that  conne ct s  with  the  existi ng  con t ro ll er   with  Lo Ra  tec hnol og y  via the  tra ns ist or fo r  r un ning a nd s hu tt ing d own  the  syst e m .         (a)     (b)     Figure  5. The   c on t ro l ci rc uit:  ( a)  ON - O FF  c ontr ol circuit   a nd  (b)  a  diag ram  of the  contr ol  ci rcu it       3.2.    The  C on t rol C ir cui t   This  sec ond  m ai n  par t,   w hi ch  was  de velo ped  cl os e   to   the  us er ,  was  i n  the   hous e  or   in  place  of  m on it or ing.  Th is  par t  co ns ist s   of   the  sam e  par ts  m entioned  in  par a gr a ph  4.1.A.  (Lo Ra   E SP32),  in  ad dit ion   to   bein g  pr ogram m ed  to en a ble the u se r  to c ontrol the syste m  v ia  the sm art  dev ic e a fte r  th e intercepti on  betwe e n  the sm art d evic e an d  Bl uet oo t h  te ch nolo gy;  a sp eci al   progr a m  is p re par e d for this  purp ose .   The  pro gram s   us ed  in  this  researc h  are  di vid ed  int o  tw o  par ts .  The  f irst  on e  is  the  pr og ram   of  con t ro ll ers  f or   LoRa  transm i ssion   a nd   rece i vin g  te ch nolo gies,  base d  on   the  op e n - s our ce  pr og ram s  t hat  are   avail able  on Andr oid .  Fig ur e   6  s hows  the  flo w  c har t  of the t ran sm it te r  ci rcu it  and the  r ece iving ci rc uit.   The  sec ond  pr ogram ,  the  re m ote - con trol  pro gr am ,  was  de sign e d  for  thi s  pur pose  us in g  the  pro gram   (MIT  a pp   in ve ntor  2),  an  op e n - s ource  pro gra m   su pport ed  by  Goo gle.  Fi gure  7  s hows  t he  m ai n  interface  of  the  pro gr am   “M IT  ap p  in ve ntor  2” ,  with  al l  it s  featur es   to  desi gn   a nd   i m ple m ent  pr ogram s  fo r  A ndr oid    sm art d evices.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 ,  Ja nu a ry 20 19   :   2 8 6   –   2 9 2   290     (a)     (b)     Figure  6. The   f lowc har t  of the  full  syst e m :   ( a)  the   tran sm i tt e r  fl ow c ha rt and  (b)  t he recei vi ng f l ow c har t           Figure  7.  The   m ai n  interface   of the  pro gr am  ( MIT  app i nv e ntor  2)       4.   THE  C O MP R EHE NS I VE F INA L  S YS TE M   This  par t  is  divi ded   into  tw o  m ai n  areas:  the  har dwa re  an d  the  so ft war e  c on t ro l  pro gr am .  Figure  8( a )   il lustrate s  the  final  desi gn e d  ci rcu it   that  co nn ect s  to  t he  water  pum p.   It   con sist s  of   th e  m os t  i m po rtant  an d  la te st  par t,  wh i ch  is  the  LoRa   ESP32  wirele ss  te chnolo gy,   plu s  a  three - phase  volt age  c on t ro l  ci rcu it   wit h  a   ci rcu it   to  run  and   tu r n  off  the  el ect rical   pu m p.   Figure  8(b )  show s  the   second  cl ass  of   the  L oRa  ESP 32   wireless te ch nolo gy, which  i s eit her  in  the  f arm ho us e  or   ot her   be nef ic ia ry , o r  i n  a p la ce  desig nated fo r c on t ro l  and m on it or in g p urp os es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A smart  monit or in g a nd cont ro ll ing f or   agri cultur al pu mp s  u si ng L oRa IO T tech no l og y   ( Akt ham H as an  Ali )   291   Figure  9  e xp l ai ns   the  final   pro gr am ,  whic h  is  desi gne d  a nd   im ple m ented  for  t he   pur pose  of   con t ro ll in g.   T his  pro gr am   is   instal le d  on   s m art  dev ic es  and   th r ough  w hich  the  c on tr ol  of   the  a gr ic ultur a l   pu m p  th rou gh  the  sm art  ph on e s  is  c ondu ct ed.   T his  pro cess  is  done  with  th e  dev ic e  that  op e rates   on  t he   Androi d  syst em   after  co m m un ic at in g  with  the  seco nd   ci rc uit  (Lo Ra   ESP 32)  via  Bl ueto oth   te ch no l og y   t  m or e  than  10  m et res   away  f ro m   the  seco nd   piece   in  the  hous e  or   i n  the  c ontr ol  an d  m on it ori ng   a rea.  Fig ure  9(a )   sh ows  t hat  the  s m art  dev ic e  is  not  co nnect ed   via  Bl ueto oth  with  the   seco nd  c on tr ol  piece.  Fig ur e   9(b )  s how s   the  sm art  dev ic e  connecti on  with  the  sec on d  piece,  but  there  is  no   el e ct rical   power   i n  the  fiel d  or  far m .     Figure  9(c)  s hows  that  the  phone  is  co nn ec te d  with  so m e  c apacit y  bu t  th e  agr ic ultu ral  pum p  has  no t  ye t  been   op e rated;  finall y, Fig ur e  9(d)  sh ows  that the   pu m p  w orks  wi th the elect ric  powe r of  t he  th ree  ph ase s.         (a)     (b)     Figure  8.  The   pr act ic al  syst em : (a)  the  oper at ion  circ uit at   the pum p  an d ( b)   the  pr act ic al  circuit i n t he  con t ro l ce ntre   or the  hous e       (a)   (b)   (c)   (d )     Figure  9. The  fi nal program  for m on it or in g and co ntr olli ng ( a)  b e f or e t he B luetoot h  c onne ct ion     (b) After  Bl uet oo t h  c onnecti on  bu t  no elec tri cal  p owe r  (c ) After  the Bl uetoo t h  c onnecti on a nd the  powe r  is  pr ese nt but the  pum p do e s  no t  w ork  a nd (d) A fte r  the Bluet oo t h connect io n  a nd  the elect rical   powe r  is  pr ese nt and t he pu m p  is  wor king       5.   CONCL UUSI ON   In   this  pap e r,  a  s m art  syste m   was  desig ned   a nd  i m ple m ented  to  m on it or   and   op e rate  agr ic ultur al   pu m ps   on   far m s  us in g  a  sm art   and   m od er n  t echn i qu e ,  nam el y  LoRa  te chn ol og y  ( LoRa  ESP32 ),   the  la te st  te chn olog y  in  wireless  com m un ic at ion s.  T his  te chni qu e  is  us e d  to  transm it   lon g - distance  sig nal s  without  a dd it ion al   fees  or  th e  us e  of  to wers .  The  batte ry  li fe  is  long  beca us e  of  the  l o w  consum ption   of  el ect rici ty .  The  syst em   can  be  c on t ro ll ed   by  Bl u et ooth   te chnolo gy  usi ng   a   sp eci al   pro gr am   installed  on  sm art  dev ic es  run ning  on  the  Android  syst em .  T he  ci rcu it   (t he   m anu fact ur in g  syst e m )  prov e d i ts effici ency i n  the  wo rk wh en  it  is a pp li ed   pr act ic al ly  inside  the  unive rsi ty  labo rat or y.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 ,  Ja nu a ry 20 19   :   2 8 6   –   2 9 2   292   REFERE NCE S    [1]   M.  Monica  Suba shini,   Sre et hul   D as,   Soum il   Hebl e,   Utk arsh  Ra j  a nd  R  Kart h ik,  “ Inte rne t  of   Thi ng s  Based  W ireles s   Plant   Sensor  for   Sm art   Farm ing ”,  Indone sian  J ournal  of  El e ct r ic al   Engi n ee ring   and  Computer  Sci en ce ,   Vol.   10 ,   No.  2,   Ma y   201 8,   pp.   456 - 468,   ISS N:  2502 - 4752,   DO I:  10 . 1159 1/i jeec s.   v10. i2.  pp456 - 468,   Jou rna l  hom epa g e:  htt p://iaescore . c om /j ourna ls/i nd e x. php/i j eecs    [2]   J.  K.  Abed   and  A.  Info,  “ Sm art   Monitor ing  S y s t em  of  DC  to  D C  Converter  for   Photovolt aic  Ap pli c at ion , ”   vol.  9,   no.   2 ,   pp .   722 – 7 29,   2018 .   [3]   M.  J.  Mnati ,   A.  Van  den  Boss c he,   and  R.   Chis ab,   “ A  S m art   V olt ag e  and  Curre nt  Monitori ng  S y stem  for  Thre e   Phase  Inve rt ers U sing a n  Androi d  Sm art phone  A ppli c at i on , ”   Sen sors ,   vol. 17, no. 4, p. 872, 2017.   [4]   MD .   Rez a  Ranjbar  and  Aisha  H.  Abdall a ,   “ Deve lopment  of  an  Autonom ous   Remote  Acc es s  W at er  Qualit y   Monitori ng  S y st em”,   Indone si an  Journal  of  Elec tr ic a l  Engi n ee r ing   and  Com pute r  Scie n ce,  Vol.   8 ,   No.  2,   Novem ber   2017 ,   pp.   467  ~  474,   D OI:  10. 1159 1/i jeec s.v8 . i2 . pp 467 - 474,   Journal  hom ep age :   htt p://iaescore . c om /j ourna ls/i nd e x. php/i j eecs   [5]   Raa d  Farhood  C hisab  and  C.   K.   Shukla,   “ The   D ownlink  4G - LTE  in  Fading  Ch anne l  B ase d  on  the   Multi wav ele t   Tra nsform ”,   I E EE   Sixth   Int ern at ion al   Conf erence   on   Com puta ti on al   In te l li ge nce   and  Com m unic a ti on  Ne tworks  (CICN 2014),   pp .   233 - 236 ,   2014 .   [6]   S.  I.   Sam sudin,   S.I. M.  Sal im,  K.  Os m an,   S.  F.  Sulai m an  and  M.  I.   A.  Sabr i,   “ A  S m art   Monitori ng  of  a  W ate r  Quali t y   D et e ct o r  S y stem” ,   Indo nesia n  Journa l  o f   Elec tr ical  Eng ine er ing  and   Co m pute r  Scie n ce,   Vol.   10 ,   No.   3,   June  2018,   pp .   951~958,  ISS N:  2502 - 4752,   DO I:  10. 115 91/i jeec s.v10 . i3 . pp951 - 958,   Jou rna l  hom epa g e:  htt p://iaescore . c om /j ourna ls/i nd e x. php/i j eecs    [7]   M.  J.  Mnati ,   R .   F.  Chisab  and   A.  Van  den  Boss che ,   “ A  sm a rt  dista nc e  pow er  elec tron ic   m ea surem ent   usin g  sm art phone  applications, ”  2017  19th  European  Confer ence  on  Pow er  El e ct roni cs  and  Applicati on s  (EPE’17  ECC E   Europe ), W arsa w,  2017,   pp.   P.1 - P.11.   doi :  10 . 23 919/E PE17ECC EE urope . 2017. 8 099394.   [8]   Te dd y   Sur y a  Gu nawa n,   Int an  Rahmithul   Hus na  Yaldi ,   Mir a   Kart iwi,   Nana ng  Ism ai l,   Nor  Fara hida h  Z a’b ah,  Hasm ah  Mansor   and  Anis  Nurashikin  Nordin,   “ Protot y pe  Design  of  Sm art   Hom e  S y stem  using  Int ern et   of  Thi ngs” ,   Indone sian  Journal  of  El e ct r ic a l  Engi ne eri ng  and   Com pute r  Sci enc e,   Vol .   7,   No.   1,   Jul y   2017,   p p.   107  - 115,   DO I:   10. 11591/ijeecs. v7. i1. pp107 - 115 ,   Journal   hom ep age :   htt p :/ / ia es co re. com/journ al s/i ndex. php/ ij e ec s   [9]   LoRa   Al li an ce.  W hit e  Paper :  “ A  Te chn ical  Ov erv ie w  of   Lor a  and  Lor awa n” ,   The   LoRa   Al lia nce :   San  Ramo n,     CA,  U SA ,   2015.   [10]   Muham m ad  Kh ai ri e  Idha m   Abd  Rahman,   Moham ad  Shukri  Z ai nal   Abidin,   Sal i nda  Bu y amin,   Mohd  Saiful   Azimi  Mahm ud,   “ Enha nce d  Ferti g ation   Control   S y stem   Towa rds  Higher   W at er  Saving  I rriga t ion” ,   Indon esia n  Journal  of   El e ct ri ca l   Eng in ee ring   and  Com pute r  Sc ie nc e,  Vol.   10,   No.  3 ,   June  2018,   pp .   859 - 866  ISS N:  2502 - 4752,   DO I:  10. 11591/ijeecs. v10. i3. pp859 - 86 6,   Journal   hom e page :   htt p :/ / iaesc ore . com/journ al s /i ndex . php/ijeecs    [11]   Mnati , MJ ,   Has a n, A,  Boz alakov,D V,  Boss che , A V.  Sm art   m onitoring  and   cont r oll ing  of   thr ee  ph ase   photovo ltaic   inve rt er  s y s te m   using l ora   t ec hn olog y .   6 th Eur.  Conf.   Ren .   Ene r g y   S y s.   25 - 27  Ju ne  2018,   Istanbu l,   Turkey .   [12]   Rat hod,   N. ,   Jain P . ;  Subram ani an   R. ,   Yawa lka r  S. ,   Sunkenapall y   M.,   Am rutur  B.   and  Sundare san ,   R. ,   “ Perform ance  ana l y sis  of  wire le ss   d evi ce s  for  a  ca m pus - wide  IOT  net work”,  13th  Inte rna ti o nal   S y m posium   on  Modeli ng  and   Optimiza ti o n  in   Mobile ,   Ad  H oc,   and  W ir el e ss   Networks  ( W iOpt2015),   Mum bai ,   India,  2 5 – 29  Ma y   201 5;     pp.   84 – 89 .   [13]   M.  Monica  Suba shini,   Sre et hul   D as,   Soum il   Hebl e,   Utk arsh  Ra j  a nd  R  Kart h ik,  “ Inte rne t  of   Thi ng s  Based  W ireles s   Plant   Sensor  for  Sm art   Farm ing” ,   Indone sian  Jour nal   of  El e ct ri cal  Engi ne eri ng  and   Com pute r  Scie n ce ,   Vol.   10 ,   No.  2,   Ma y   2018,   pp.   456 - 468,   I SS N:  2502 - 475 2,   DO I:  10 . 11 591/i jeec s.v10 . i 2. pp456 - 468,   J ourna l  hom e pa ge :   htt p://iaescore . c om /j ourna ls/i nd e x. php/i j eecs    [14]   Peta j aj arv i  J.,   Mikha y lov  K.,   Ro iva in en  A.,   Han nine n,   T .   and  Pett issalo  M. ,   “ On  the   cove rag e  of  lpwans:  Range   eva lu at ion  and   cha nnel   atten uat ion  m odel   for  LoRa   te chn olog y ”,   14th  I nte rna ti ona l  Confer ence  on  ITS   Te l ec om m unic ations (IT ST2015) ,   Copenh age n ,   D enmark,   2 – 4   De ce m ber   2015;   pp .   55 – 59 .   [15]   Bor  M.,   Vidle r  J.E . ,   Roedi g  U.,   “ Lora   for  the   Internet   of  Thi ngs”,   Inte rna ti ona l  Confer ence  on  Embedde d  W ire le ss   S y stems   and  Ne t works   (EWS N ’16),   TU   Graz ,   A ustria ,   15 – 17  Fe brua r y   2016;   pp.   361 – 366 .   [16]   Nolan  KE,   Gui bene   W   and  Ke lly   MY ,   “ An  eva luation  of  lo w  power  wide  are a  n et work  t e chnol ogi e s  for  t he   Inte rne t  of  Thi n gs”,   IEEE  int e r nat ion al   wire l es s  comm unic at ions  and  m obil e  computing  conf ere nc e  (IW CMC   2016),   Paphos,   C y prus,   5 – 9  Sep te m ber   2016 ,   pp . 439 – 444.       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS          Aktham  Hasan  Ali   was  born   in   Baghda d ,   Ir aq,  in   1957.   He  r ecei ved   his  BS c   i n  elec tr ical  and  el e ct roni cs  enginee ring  in  1981   from   ac ade m y  of  the   ai r  eng i nee ring /Sara j evo   and  his  MS c   degr ee   in  elec tr onic   engi n ee r in g  in1983  from   Bel gra d e  Univer sit y   R epubl i c  of   Serbia .   He  is   working  as  an  assistant   le c turer  at   the   Depa rt m ent   of  El ec tro nic   Te chno logie s,  Instit ute   of  Te chno log y   -   B aghda d,   Middl e  Te chn ic a l  Univ e rsit y ,   Ir aq.  His  r ese arc h   in te rest   inc lud es  signa l  proc essing,   ima ge  proc essing,   wire le ss   communic a ti on,   m obi le   te chno log y ,   wire le ss   senso r   net work a nd   IO T  ( ak tha m Hasan @gam il . com ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A smart  monit or in g a nd cont ro ll ing f or   agri cultur al pu mp s  u si ng L oRa IO T tech no l og y   ( Akt ham H as an  Ali )   293           Dr.  (Eng. )  R aa d   Farhood  Chisa b  was  born  in  Baghda d - Ira q  at  1975.   He  re ce i ved  the   B . Sc.   in   El e ct ri ca l  Engi n ee ring  and  M.Sc .   degr e e  in  Con t rol  and  Com pute r  Engi n ee ring  f rom   Coll ege   of  Engi ne eri ng - Uni ver sit y   of  Bagh dad.   At  2015  the   aut hor  got  his  Ph.D.  degr ee   in  El e ct roni c  and  Com m unic at ion  Engi ne eri ng  fro m   S HIA TS  Univer sit y   -   IND IA.   From  2005  the   aut hor  wor ks  a s   le c ture r ,   rese ar c her   and  tra in ing   supervisor  in  the   Ministr y   of  Higher   Educ a ti o n  and  Scie nti f ic   Resea rch   – Mid dle   t ec hn ical  Univer sit y - Bagh dad.   His  r ese a rch   in te rest   in cl udes  sign al  proc essing,   ima ge  proc essing,   wire le ss   communic a ti on,   m obi le   te chno lo g y ,   wire le ss   senso r   net work, IO T, 4 G a nd  5G  Techn olog y   (ra adf arh o od@ y ahoo . com) .           Mohanna d  Jabb ar  Mnati  was  born  in  Baghd ad,   I raq ,   in   1975.   He   rec e ive d  h is  BS c  in  el e ct ri cal   and  e le c tronics  engi ne eri ng  in  2 000  and  his  MS c  degr ee   in  el e ctronic  engi ne eri n g  in  2005 ,   both   from   the   Facul t y  of  El ec tr ical  an d  El ectroni c  En gine er ing,   Unive rsit y   of  T ec hnol og y ,   Baghda d ,   Ira q.   He  is   working  as  an  assistan t  le c ture r   at  the  Depa r tment  of   Elec tron ic  Te chno logi es ,   Instit ute  of  T ec h nolog y   -   Baghd ad,   Middl e  T ec h nic a l  Univer sit y ,   Ira q.   H e  is  cur r ent l y   working   towar ds  a  PhD   at   Ghent  Univ ersity ,   B el gium,   in  coope r at ion   with  the   Mini str y   of  High er   Educ a ti on  and  Scie nti f ic  Research,   Ir aq.  His  re sea rch   int er ests  are   in  e lectr i ca l   drive s,   power   el e ct roni cs,   ren e wable   e ner g y ,   I OT  and  sm art   c ontrol   s y stems   (m ohanna d. m nat i @ugent . b e  and   m . j. m nat i@gm ail. com).         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.