T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n Co m pu t ing   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  20 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   20 22 p p .   1 85 ~1 93   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI KA. v 20 i 1 . 2 2 4 6 3           185       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //telko mn ika . u a d . a c. i d   Inv estig a tion o te mpera ture  gra dient  be twee n  am bie nt  a ir and  so il t o  power u wireless s enso ne twork dev ice  usin g  a  thermoelec tric  g e nera tor       K ha lil Az ha   M o hd   A nn ua r 1 ,   Ra m izi  M o ha m ed 2 ,   Yus ha iza d Yus o f 2     1 F a k u l t i   Te k n o l o g i   K e j u r u t e r a a n   E l e k t r i k   &   El e k t r o n i k ,   U n i v e r si t i   Te k n i k a l   M a l a y si a   M e l a k a ,   D u r i a n   T u n g g a l ,   M a l a y si a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c   a n d   S y st e ms E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   & B u i l t   E n v i r o n m e n t ,     U n i v e r si t i   K e b a n g s a a n   M a l a y si a ,   B a n g i ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 0 ,   2 0 2 1   R ev is ed   Dec   2 3 ,   2 0 2 1   Acc ep ted   Dec   3 1 ,   2 0 2 1       Th is  p a p e p ro p o se a   st u d y   o a n   e n e rg y   h a rv e stin g   sy ste m   f o r   p o we ri n g   wire les se n so n e two rk   ( WS N)   d e v ice s.  Th e   th e rm a e n e rg y   h a rv e stin g   sy ste m   u se d   is   b a se d   o n   t h e   t h e r m a e n e rg y   so u rc e   b e twe e n   a m b i e n a ir  a t   th e   so il   su rfa c e   with   fiv e   d e p th   l e v e ls.  M e a su re m e n wa tak e n   fo 4 6   d a y s   in   a   g a rd e n   a re a   lo c a ted   i n   M e l a k a ,   M a lay sia .   fe a sib il it y   st u d y   o so il   tem p e ra tu re   m e a su re m e n t   to   o b t a in   a   tem p e ra tu re   g ra d ien c a n   b e   u se d   f o r   h a rv e stin g   b y   u si n g   t h e rm o e lec tri c   g e n e ra to rs  (TE G m o d u les .   Th e n ,   t h e   e fficie n c y   o TE G   with   se v e ra d iffere n c o n fi g u ra ti o n b a se d   o n   tem p e ra tu re   g ra d ien d a ta  h a b e e n   tes ted   in   th e   lab o ra t o ry .   T h e   re su l ts  re v e a led   th a t h e   d e p t h   o f   so il   6   c m   b e twe e n   se n so rs  1   a n d   3   wi ll   g a v e   th e   b e st r e p re se n tatio n   o lev e a v e ra g e   tem p e ra tu re   d iffere n a r o u n d   1   ℃.   Ba se d   o n   t h e   tem p e ra tu re   g ra d ien d a ta,  th e   c o m b in a ti o n   o t h re e   TE G   S P 1 8 4 8   i n   a   se ries   c o n n e c ti o n   with   DC - DC  ste p - u p   c ircu it   DC1 6 6 4   will   p ro d u c e   a n   o p ti m u m   v o l tag e   o u tp u o a b o u 3   V .   Th is  o u tp u v o lt a g e   is  e n o u g h   to   o p e ra te l o p o we I o d e v ice   d e r iv e d   fr o m   th e rm a e n e rg y .   K ey w o r d s :   E n er g y   h ar v esti n g   I n ter n et  o f   th in g   So il d ep th   So il tem p er atu r   T h er m al  en er g y   T h er m o elec tr ic   W ir eles s   s en s o r   n etwo r k   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kh alil A zh Mo h d   An n u ar   Fak u lti  T ek n o lo g i K eju r u ter aa n   E lek tr ik   &   E lek tr o n ik ,   Un iv e rsiti   Tek n ik a M a lay sia   M e lak a     Han g   T u ah   J ay a,   7 6 1 0 0   Du r ia n   T u n g g al,   Me lak a,   Ma lay s ia     E m ail: k h alilazh a@ u tem . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     W ir eles s   s en s o r s   n etwo r k   ( W SN)   h av b ee n   p o p u lar   to p ic  o v er   t h y ea r s .   Sin ce   th I n d u s tr ial  R ev o lu tio n   4 . 0   ( I R   4 . 0 )   er a,   W SN  h as  b ee n   p ar o f   th i n ter n et  o f   t h in g   ( I o T )   c o m p o n en th at  f o c u s es  o n   f u tu r wir eless   tech n o lo g ies  s y s tem s .   Gen er ally ,   W SN  an d   I o T   d e v ice  is   co n tr o lled   ap p licatio n   to   co llect   d ata  f r o m   v ar io u s   s en s o r s .   T h en   th is   d ata  in f o r m atio n   will  b s en o v er   th e   I n ter n et  to   co n n ec th v ir tu al  a n d   r ea wo r ld s   [ 1 ] [ 4 ] .   T h is   d ata  ca n   b p r o ce s s ed   ac co r d in g   to   th n ee d s   o f   th a p p licatio n .   Fi g u r 1   s h o ws  an   ex am p le  o f   W SN  o p er atio n   in   f o r est  to   o b tain   te m p er atu r d ata  ar o u n d   th f o r est.  Ma n y   in n o v atio n s   an d   ap p licatio n s   r elate d   to   W SN  ar in v o lv ed   i n   v ar io u s   f ield s   s u ch   as  en v ir o n m en tal,   au t o m atio n ,   ag r icu ltu r e,   h ea lth ,   s ec u r ity ,   m ilit ar y ,   h o m e,   an d   o th e r   co m m e r cial  ap p licatio n s   [ 5 ] [ 8 ] .   T h tec h n o lo g y   co n ce p ca n   b e   r ep r esen ted   as a   co n n ec tio n   b e twee n   h u m an s ,   c o m p u te r s ,   an d   th in g s .   Nev er th eless ,   th er ar c h alle n g es  in   th e   u s o f   W SN  d ev ices,  esp ec ially   in   r em o te   ar ea s .   T h m ain   ch allen g is   f r o m   th e   en er g y   r eq u ir ed   to   p o wer   th e   d ev ice.   Fo r   n o w,   th e   u s o f   d is p o s ab l b atter ies  is   o n o f   th s o lu tio n s .   Ho wev er ,   th e   ch allen g o f   k ee p in g   it  f u n ct io n in g   f o r   lo n g er   tim is   e x tr em ely   d if f icu lt.  T h er ef o r e,   m an y   s tu d ies  an d   p r o p o s als  ar av ailab l to   u s e   alter n ativ en er g y ,   s u ch   as  r en ewa b le  en er g y   o r   en er g y   h a r v esti n g   s o u r ce s .   Fo r   ex am p le  th en er g y   ca n   b u s ed   s u ch   as  s o lar /lig h [ 9 ] [ 1 3 ] ,   win d   [ 1 4 ] [ 1 6 ] ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   TEL KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  20 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 22 1 85 - 1 93   186   h ea [ 1 7 ] [ 1 9 ] ,   p iez o   v ib r atio n s   [ 2 0 ] [ 2 2 ] ,   an d   r ad io   f r eq u e n cy   s ig n als  ( R F)  [ 2 3 ] [ 2 5 ] .   On e   o f   th s o lu tio n s   th at  will  b d is cu s s ed   in   th is   p ap er   is   en er g y   in ta k u s in g   t h er m al.   As  it  is   well  k n o wn ,   t h er m al  en er g y   is   a n   ab u n d a n t su p p ly   an d   ca n   b f o u n d   an y wh er e.   Acc o r d in g   to   A.   N.   Z .   San u s i   et  a l . ,   n atu r is   in f lu en ce d   b y   v ar io u s   f ac to r s   s u ch   as   m icr o clim ate,   to p o g r a p h y ,   s u r r o u n d in g   e n v ir o n m en t,   th p lan ts ,   a n d   a r r an g em en o f   b u ild in g s .   T h u s ,   all  th ese  f ac to r s   co n tr ib u te  to   d if f e r en am b ien air   tem p er atu r es  [ 2 6 ] .   R esear ch   b y   I .   S.  Mu h am m a d   et  a l .   was  co n d u cted   in   Go m b ak ,   Ma lay s ia.   His   s tu d y ' s   r e s u lt s   h av s h o wn   th at  th tem p er atu r b ec o m es  m o r s tab le  as  th m o r e   p r o f o u n d   th s o il is   co m p ar e d   to   th am b ien t a i r   tem p er atu r e   [ 2 7 ] .     T h er ar s ev er al  r esear ch   s tu d ies  o n   th er m o elec tr ic  g en er ato r   ( T E G)   m o d u les  th at  h av b ee n   s elec ted   as  en er g y   h ar v est in g   s o u r ce s   f o r   tem p er atu r m o n ito r in g   ap p licatio n s   in   f o r ests   o r   co n ce p tu al   en v ir o n m en ts   o f   I o T   n etwo r k s .   Pu llwitt   et  a l .   co n d u cted   a   s tu d y   with   s o il  tem p er atu r m o n ito r in g   f o r   o n y ea r   in   Ger m an y   ( co n s is tin g   o f   f o u r   s ea s o n s )   [ 2 8 ] .   T h er e   wer eig h lay e r s   o f   d ep th   r ea d in g s   tak en   d u r in g   th e   d ay   an d   n ig h t.   T h r o u g h   th s tu d y   r esu lts ,   T E ca n   b u s ed   as  an   en er g y   s o u r ce   to   p o wer   elec tr o n ic  d ev ices .   I n   co n tr ast  to   J .   C h en   a n d   Z .   L .   W an g   [ 2 9 ]   h as  m ad e   a   th er m o elec tr ic  s tu d y   with   h ea p ip d esig n   o n   th e   g r o u n d   s u r f ac f o r   W SN  ap p licatio n .   T h e   o u tp u o b tain ed   f r o m   tem p er atu r d if f er en ce   o f   2 0   ℃  is   2 9 8   m V.   I n   co m p a r is o n ,   s tu d ies  u s in g   T E b y   K.   C h o ttira p o n g   et  a l .   to   o b tain   lo n g   life s p an   u s in g   two   co n ce p ts   o f   en er g y   s to r ag [ 3 0 ] .   T h er is   p r im ar y   s to r ag o f   s u p er   ca p a cito r s ,   an d   s ec o n d ar y   s to r a g o f   b atter ies  u s ed   f o r   p o wer   m an a g em en is   p r o p o s ed .   An   o u tp u v o ltag o f   1 5   m W   with   f o u r   T E co n n ec ti o n s   in   s er ies  ca n   b e   u s ed   f o r   a n   u n lim ited   p er io d .   B esid es,  C .   P.  d So u za   an d   O.   B aio cc h i   [ 3 1 ]   h av co n d u c ted   s t u d y   o f   th er m al  en er g y   h ar v esti n g   f r o m   th e   en v ir o n m e n o n   tr ee s ,   with   th av er ag e   th er m o ele ctr ic  o u tp u v o ltag ac h iev ed   b ein g   ab o u 3 5   m V.   I m p r o v em en ts   b y   u s in g   DC - DC   in teg r ated   v o ltag s tep - u p   cir cu it  s u ch   as  th L T C 3 1 0 8   to   ac h iev th e   m in im u m   v o ltag e   t ar g et   o n   I o T   d ev ices [ 3 1 ] .   B ased   o n   th m an u al,   t h is   cir cu it  is   ca p ab le   o f   o p er atin g   f r o m   at  least 2 0   m to   p r o d u ce   3 . 3   V,   wh ich   ca n   tu r n   o n   th I o T   d e v ice.   T h er is   r esear ch   th at  co m b in es  th u s o f   co m m er cial  th e r m al  en er g y   g en er at o r s   with   s o lar   en er g y   u s in g   h y b r id   p h o to v o ltaic  s y s t em s .   T h r esu lts   o f   th ex p er i m en ts   co n d u cted   b y   Z.  Z h an g   et  a l.   s h o wed   th at   o n T E m o d u le  is   ca p ab le  o f   g en er atin g   4 . 7   m W   o f   p o w er   f o r   W SN  n o d at  3 . 7 5 x 1 0 4   lu x   illu m in atio n   d u r in g   f u ll  d ay lig h [ 3 2 ] .   H o wev er ,   th e   en er g y   c o n s u m p ti o n   is   n o ef f ec tiv e   in   th e   ac t u al  s itu atio n   in   th in d u s tr y .   s tu d y   co n d u cte d   b y   A.   Prijic  et  a l .   u s ed   th er m al   en er g y   h ar v esti n g   f o r   tem p er a tu r m ea s u r em e n ts   with   s m all,   co m p ac cir cu its   an d   r ig id   m ec h an ical  s tr u ct u r es  [ 3 3 ] .   Ho wev e r ,   th s y s tem   is   b ased   o n   a   s u b s cr ip tio n   T E ( cu s to m   T E G)   an d   a   s u b s cr ip tio n   s en s o r   n o d e.   T h er ef o r e,   it d o es  n o s h o th at  co m m e r cial   s en s o r s   s u cc ess f u lly   g en er ate  elec tr icity   b y   T E G.   T h is   p ap er   p r o p o s es  c o n ce p o f   u tili zin g   a   th er m o elec tr i d ev ice  t o   co n v er t   th er m al   e n er g y   in to   elec tr ical  p o wer ,   as  well  a s   f ea s ib ilit y   s tu d y   o n   wh eth er   th is   ap p r o ac h   co u l d   s u p p ly   W SN.  T h s tu d y   ar ea   co v er ag is   at  th g ar d en   lo ca ted   in   Me lak a,   Ma lay s ia.   T h s o il ' s   tem p er atu r p r o f ile  o f   f iv d ep th   h as  b ee n   s tu d ied   to   f in d   t h o p tim u m   d e p th   f o r   m ax im u m   tem p e r atu r d if f e r en ce s   b etwe en   am b ien air   an d   th e   s o il.   Usi n g   th d ata  co llected ,   th T E ef f icien cy   with   d if f er e n c o n f ig u r atio n s   was  test ed   in   th e   lab .   T h is   r esear ch   s tu d y   will  f o c u s   o n   th er m o el ec tr ic  en er g y   h ar v esti n g   t h at  in v o lv es  g e n er atin g   s m all  am o u n ts   o f   elec tr ical  p o wer   to   d r iv cir c u its   in   wir eless   co m m u n icatio n   elec tr o n ic  d ev ices.           Fig u r 1 .   ty p ical  I o T - W SN  s y s tem   in   th f o r est ar ea       2.   B AS I P RINC I P L E   O F   T H E RM O E L E C T RI E N E RG G E NE R AT I O N   I n   1 8 2 1 ,   T h o m as  J o h an n   Seeb ac k   was  th f ir s p er s o n   to   co n d u ct  r esear ch   an d   in v en ted   th T h er m o elec tr ic  o r   Seeb ac k   e f f ec m eth o d .   Du r in g   th ex p er i m en t,  two   m etal  wir co n n ec tio n s   with   o n p late  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         I n ve s tig a tio n   o f te mp era tu r g r a d ien t b etw ee n   a mb ien a ir   a n d   s o il to   …  ( K h a lil A z h a   Mo h d   A n n u a r )   187   en d   o f   th h ea ted   s id an d   a n o th er   s id p late  with   lo wer   tem p er atu r ( c o ld )   wer f o u n d   to   p r o d u ce   elec tr icity .   T h Seeb ac k   ef f ec t   m eth o d   a n d   th er m o d y n am ic  p r in cip le,   w h en   th e r is   a   tem p er at u r d if f er en ce   b etwe en   th e   two   p lates,  will  ca u s th tr a n s itio n   o f   th e   elec tr o n s   p r esen t   in   th e   th er m o elec tr ic   co n s tr u ctio n .   T h e   elec tr o n   tr an s itio n   m o v es  f r o m   th n - ty p to   th p - ty p s em ico n d u cto r .   T h er ef o r e,   th ese  p h en o m en will  g en er ate  d ir ec cu r r e n f lo ws  th r o u g h   t h cir cu it.  Fig u r 2   s h o ws  th h ea tr an s f er   p h en o m en o n   to   t h is   elec tr icity   wh en   th er m al  g r a d ien t b etwe en   tw o   p lates o r   f ee o f   th t h er m o e l ec tr ic  d ev ice  o cc u r s .             Fig u r 2 .   C o n ce p t o f   t h er m o el ec tr ic  g en er ato r s       T h b asic  s tr u ctu r o f   th er m o elec tr ic  co n s tr u ctio n   is   co m p o s ed   o f   p - t y p a n d   n - ty p m ate r ials .   B o th   o f   th ese  m ater ials   will  b e   co n n ec ted   elec tr ically   a n d   i n   p a r a llel  with   h ea t.  As  it  is   k n o wn ,   th er m o elec tr ic   ca n   wo r k   in   two   co n d itio n s ,   n a m ely   h ea tin g   an d   co o lin g .   E lectr icity   g en er atio n   o cc u r s   wh en   th e r is   a   tem p er atu r d if f er en ce   o n   t h e   two   th er m o elec tr ic  p lates.  I n   co n tr ast,  th tem p e r atu r is   g en er ated   wh e n   th v o ltag i n p u t is su p p lied .   T h th er m al  m o d ellin g   o f   th er m o elec tr ic  is   d er iv ed   b y   co n s id er in g   th th er m al  ef f ec ts   in v o lv ed   i n   th h ea t   tr an s f er   p r o ce s s .   So m o f   th e   ef f ec ts   th at   n ee d   t o   b e   co n s id er ed   i n   d er iv in g   th er m al  m o d els  o f   th er m o elec tr icity   a r th e   th e r m al  co n d u ctio n   ef f ec ts ,   J o u le ,   Peltier ,   Seeb ac k   an d   T h o m s o n .   Ho wev e r ,   t h T h o m s o n   ef f ec t   illu s tr ated   b y   th d er iv atio n   o f   t h Seeb ac k   ef f ec t   in   tim f u n ctio n   is   n eg lecte d   d u t o   its   s m all  v alu [ 3 4 ] .   Mo s t th er m o elec tr ic  m o d u les  h av h ig h   th e r m al  co n d u ctio n   v al u es b etwe en   th two   p lates.  T h is   is   to   en s u r th at   th e   h ea d is tr ib u tio n   is   e v en ly   d is tr ib u ted .   T h h ea co n d u ctiv ity   is   f o llo win g   th Fo u r ier   law  o f   h ea t tr an s f er ,   Qtc  is   p r esen ted   as  ( 1 ) .     Q tc   - Δ T   K tc   ( 1 )     W h er Ktc  is   th th er m al  c o n d u ctiv ity   an d   Δ T   is   th tem p e r atu r d if f er en ce   b etwe en   th e   two   p lates  ( h o a n d   co ld   p lates).   T h en ,   th h ea J o u le  ef f ec ( Q joule )   is   g en er ated   wh en   an   elec tr ic  cu r r en t   ( I )   f lo ws  o n   b o th   th er m o elec tr ic  p lates.  T h ese  m ath em atica l e q u atio n s   ca n   b e x p r ess e d   as  ( 2 ) .     Q joule   = I 2   R   ( 2 )     W h er R   r ep r esen ts   th elec t r ic  r esis tan ce .   Su b s eq u en h e atin g   r esu lts   wh en   th f lo o f   elec tr icity   at  two   d if f er en t in te r s ec tio n s   is   ca lled   Peltier   ef f ec t.  T h e   Peltier   ef f ec t c an   b e   r ep r esen ted   as  ( 3 ) .     Q Peltier   α   Δ T   I   (3 )     W h er α   is   th Seeb ac k   co ef f icien f o r   th th er m o elec tr ic.   T h Seeb ac k   ef f ec is   d u t o   th d if f er e n ce   in   tem p er atu r b etwe en   th two   th er m o elec tr ic  p lates  r esu ltin g   in   an   o u tp u v o ltag at  th ese  two   ju n ctio n s .   T h e   eq u atio n   o f   th is   Seeb ac k   ef f ec t o r   co e f f icien t is g iv en   as  ( 4 ) .     α   / ΔT    ( 4 )     wh er is   th v o ltag e,   T H   is   h o tem p er atu r an d   T C   is   co ld   tem p er atu r e .   th er m o elec tr ic  s tr u ctu r ca n   b s im p lifie d ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   3 .   I ( 4 )   ca n   b r ef e r r ed   t o   in   Fig u r 3   with   th e   o u tp u v o lta g g en er ate d   b ased   o n   th d if f er en ce   b etwe en   th two   th er m o elec tr ic  p lates'   h ea t a n d   co l d   tem p er atu r es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   TEL KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  20 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 22 1 85 - 1 93   188       Fig u r 3 .   Mo d el  o f   th ev en i n   e q u iv alen t c ir cu it i n   th er m o elec tr ic       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h m eth o d o lo g y   d iv id ed   in t o   two   p ar ts   wh ich   co n s is ts   o f   d ata  tem p er atu r e   g r ad ie n m e asu r em en an d   T E co n f ig u r atio n   as we l l a s   lab   m ea s u r em en t b ased   o n   tem p er atu r p r o f ile  d ata.     3 . 1 .     Da t a   t e m pera t ure  m o ni t o ring   Mo d el  d ev elo p m en an d   tem p er atu r p r o f ile  m o n it o r in g   a n aly s is   was  ca r r ied   o u t.  T h p r o ce s s   o f   m o n ito r in g   th e   tem p er at u r p r o f ile  ( h ea t)   b etwe en   th e   s o il  s u r f ac with   s ev er al  la y er s   o f   s o il  d ep th   was  ca r r ied   o u ar o u n d   t h g ar d e n   ar ea   in   Me lak f o r   4 6   d a y s .   Fig u r 4   s h o ws  tem p er atu r e   p r o f ile  m o n ito r in g   ex p er im en f o r   f iv d ep th   le v els  in   th s o il.  Fig u r 5   s h o w s   s ix   J ty p th er m o c o u p le   s en s o r s   was  u s ed   as  tem p er atu r m ea s u r e m en t.  T h is   s en s o r   was  co n n ec ted   to   W SN  d ev ice  d ev elo p ed   u s in g   Ar d u in o   UNO  an d   LO R s h ield   I o T .               Fig u r 4 .   So il tem p e r atu r p r o f ile  m o n ito r in g   s y s tem     Fig u r 5 .   W SN f o r   tem p er atu r m o n ito r in g   s y s tem   h ar d war e       I n f o r m atio n   d ata  was  tr a n s m itted   wir eless ly   u s in g   th e   lo n g   r an g e   wid e   ar ea   n etwo r k   ( L o R aWAN)   s y s tem   ar ch itectu r e.   T h e   tr an s m is s io n   o f   th is   d ata  will  g o   t h r o u g h   s ev er al  p r o to co ls   th e   I o T   s y s tem .   T h f ir s s tep   o f   d ata  t r an s m is s io n   is   th r o u g h   th e   L o R aWAN  p r o t o co l.  At  th e   s am tim e,   I o T   L o R aWAN  Gate way   is   co n n ec tin g   d ev ice  b etwe en   s e n s o r s ,   co n tr o ller s   an d   th clo u d .   T h f in al  p r o ce s s   is   th an aly s is   o f   in f o r m atio n   th at  ca n   b s ee n   t h r o u g h   th e   g r ap h   o f   th tem p er atu r d if f er en ce   o f   th e   d ep t h   lay er   with   t h s o il  s u r f ac e.   T h e   co m p lete  s y s tem   f lo is   s h o wn   in   Fig u r 6 .         Fig u r 6 .   T h en tire   tem p er atu r m o n ito r in g   s y s tem ,   f r o m   s o il d ep th   d if f er en ce s   to   I o T   n et wo r k   ap p licatio n       Tem p e ra t u re   se n so r   Ard u i n o   +   LORA  sh ield   I o T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         I n ve s tig a tio n   o f te mp era tu r g r a d ien t b etw ee n   a mb ien a ir   a n d   s o il to   …  ( K h a lil A z h a   Mo h d   A n n u a r )   189   3 . 2 .     T E G   co nfig ura t io n a nd   la b m ea s urem ent   T h is   s ec tio n   v er if ies  th ch ar ac ter is tics   an d   co n f ig u r atio n   o f   th ar r an g em en o f   T E m o d u les  th at  p r o v id es  m ax im u m   p o wer   b ased   o n   th tem p er atu r p r o f ile  f r o m   p r ev io u s   d ata.   I n   th is   s etu p ,   th T E G   SP 1 8 4 8   was  u s ed   to   c o m b in e   elec tr ical  co n n ec tio n s   in   s er ies  an d   p ar allel.   Fig u r 7   s h o ws  th T E SP 1 8 4 8   in f o r m atio n   th at  h as b ee n   im p l em en ted .   T h ex p e r im en ts   wer ca r r ie d   o u in   t h lab o r ato r y   u s in g   t h er m al  eq u ip m en t o   b c o n n ec ted   to   a   th er m o elec tr ic  m o d u le.   Fiv v ar iatio n s   o f   test s   h av b ee n   co n d u cte d   u s in g   th r ee   T E with   th m o d el  T E G   SP 1 8 4 8   m ea s u r in g   at  4 0 x 4 0   m m ,   to   e v alu ate  its   p er f o r m a n ce s .   T h test s   wer ca r r ied   o u t   as  f o ll o w:  1 )   s in g le   T E G, ( 2 )   two   T E in   s er ies,  3 )   th r ee   T E in   s er ies,   4 )   two   T E in   p ar allel  an d   5 )   th r ee   T E in   p ar allel.   Fig u r 8   s h o ws  th co n n ec tio n   o f   lab o r ato r y   test   s etu p .   An aly s is   o f   s im u latio n   an d   ex p e r im en tal  d ata  b ased   o n   th tem p er atu r d if f er e n ce   g r ap h   p r o f ile  ag ain s t th o u tp u t v o ltag was o b tain ed .             Fig u r 7 .   T E SP 1 8 4 8     Fig u r 8 .   T est s etu p   f o r   T E t esti n g       4.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   I n   th is   s ec tio n ,   th o v er all  t h er m al  en er g y   h ar v esti n g   s y s tem   h as  b ee n   test ed   to   p o wer   u p   th e   elec tr o n ic  lo ad   wh ic h   is   th A r d u in o   Un o .       3 . 1 .     Da t a   t e m pera t ure  m o ni t o ring     T h tem p er atu r d if f er e n ce   b etwe en   s u r f ac an d   s o il  b y   t h g ar d en   in   Me la k h as  b ee n   s tu d ied   f o r   1 . 5   m o n t h s   b etwe en   1 5   J u ly   2 0 2 0   u n til 3 0   Au g u s t 2 0 2 0   ( 4 6   d ay s ) .   T h er ar f iv d e p th s   wer f ix ed   at  3   cm ,   6   cm ,   9   cm ,   1 2   cm   an d   1 5   cm .   Fro m   th g r ap h   p lo tted   i n   Fi g u r 9 ,   it  ca n   b s ee n   th at  th o v er all  d ata  wer e   tak en   f o r   4 6   d ay s .   T h p atter n   is   alm o s th s am ev er y   d ay ,   with   an   av er ag tem p er at u r b etwe en   2 5   ℃  an d   2 9   ℃.   T h en   f r o m   th s ev en   d ay   d ata  in   Fig u r 1 0 ,   it  ca n   b s ee n   wh en   th d ee p er   th d ep th   o f   s o i l,  th tem p er atu r e   b ec o m es  m o r e   s tab le  ( s en s o r   3 ,   s en s o r   4 ,   s en s o r   5   a n d   s en s o r   6 ) .   T h er ef o r e,   it  g i v es  m o r e   s ig n if ican d if f er en ce   o f   tem p er atu r e   with   s u r f ac tem p er atu r b y   r ef er e n ce .   I n   f ac t,  t h d e p th   b etwe en     s en s o r   1   an d   s en s o r   3   ( 6   cm )   s h o ws a  s im ilar   tem p er atu r p r o f ile  p atter n   as th s u r f ac o f   th s o il.   Fro m   th g r a p h   p lo tted   f o r   o n d ay ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 1 ,   it  ca n   b clea r ly   s ee n   th at  th d ee p er   th e   d ep th   o f   s o il,  th tem p er atu r e   b ec o m es  m o r s tab le.   T h er ef o r e,   it  g iv es  b ig g er   d if f e r en ce   o f   tem p e r atu r e   with   s u r f ac tem p er atu r b y   r e f er en ce .   I n   f ac t,  th d ep th   o f   1 0   cm   s h o ws  s im ilar   tem p er at u r p r o f ile  p atter n   as th s u r f ac o f   t h s o il.  Δ T   =   1   ℃.           Fig u r 9 .   4 6 - d a y   m ea s u r e m en t   ( 1 5   J u ly   2 0 2 0   to   3 0   Au g u s t 2 0 2 0 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   TEL KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  20 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 22 1 85 - 1 93   190       Fig u r 1 0 .   7 - d a y   m ea s u r e m en t   ( 2 5   Au g u s t 2 0 2 0   to   3 1   Au g u s t 2 0 2 0 )           Fig u r 1 1 .   On e - d a y   ch ar m ea s u r em en t ( 2 7   Au g u s t 2 0 2 0 )       B ased   o n   T ab le  1 ,   th d ep th   p o s itio n   b etwe en   s en s o r   1   a n d   s en s o r   3   will  g iv th o p ti m al  av er ag e   tem p er atu r e   d if f e r en ce   c o m p a r ed   to   th e   o th er   co m b in atio n s .   W h er th d is tan ce   o f   s en s o r s   1   an d   3   is   as  m u ch   as  6   cm .   T h e   esti m ated   a v er a g tem p e r atu r e   d if f e r en ce   is   m o r t h an   1   ℃.   T h er e f o r e,   b ased   o n   th ese  d at a   r esu lts ,   it  ca n   b esti m ated   th at  th is   co m b in atio n   o f   6   cm   d is tan ce   ca n   g iv th o p tim u m   t em p er atu r to   th e   T E o p er ati o n .   T h e   ad v a n tag o f   th is   d ata   s h o win g   th at  it   ca n   h a r v est  en er g y   r eg ar d less   o f   d ay   o r   n i g h as  th er will b tem p er at u r d if f er en ce   wh e n   th tem p e r atu r p r o f ile  s witch ed .       T ab le  1 .   Av e r ag tem p e r atu r e s   f o r   ea ch   s en s o r   d ep th   d if f er e n ce     D a t e   Δ( T S1 - T S2 )   Δ( T S1 - T S3 )   Δ( T S1 - T S4 )   Δ( T S1 - T S5 )   Δ( T S1 - T S6 )   Δ( T S2 - T S3 )   Δ( T S2 - T S4 )   Δ( T S2 - T S5 )   Δ( T S2 - T S6 )   Δ( T S3 - T S4 )   Δ( T S3 - T S5 )   Δ( T S3 - T S6 )   Δ( T S4 - T S5 )   Δ( T S4 - T S6 )   Δ( T S5 - T S6 )   A v e r a g e   0 . 5 1   1 . 0 7   0 . 9 6   0 . 9 6   1 . 0 0   1 . 0 2   0 . 7 2   0 . 6 2   0 . 6 6   0 . 3 0   0 . 4 4   0 . 4 5   0 . 1 5   0 . 1 8   0 . 1 0       3 . 2 .     T E G   1 8 4 8   la m ea s urem ent   T h d ata  co llected   b ased   o n   f i v v ar iatio n s   o f   th test   o n   th e   p er f o r m a n ce   o f   T E h as  b ee n   an aly s ed   an d   p lo tted   o n to   g r ap h .   T h er ar f iv co m b in atio n s   co n s is ts   o f   s er ies  an d   p ar allel  o f   h ea ar r an g em e n with   s er ies  elec tr ically   ar r an g em e n test   as  s h o wn   in   Fig u r 1 2 .   g r ap h   in   Fig u r 1 3   s h o win g   th e   v o ltag e   g en er ated   b y   s er ies  an d   p ar al lel  co n n ec tio n   o f   th T E SP 1 8 4 8   m o d el.   I ca n   b clea r ly   s ee n   th at  as  th n u m b er   o f   T E i n   s er ies  co n n ec tio n s   in cr ea s es,  th v o ltag g en er ated   i n cr ea s es  lin ea r ly   to o .   I s h o ws  th e   s ca lin g   p r o p e r ties   o f   T E G.   B ased   o n   r esu lt f r o m   s ec tio n   3 . 1 ,   th ex p er im e n tal  r esu lts   in   th is   s ec tio n   h av b ee n   s im p lifie d   to   T ab le   2 .   Va r iatio n   o f   d ata   will  b s h o wn   f r o m   tem p er atu r s tar at  1 - 2   ℃.   Fro m   th e   r esu lt,  th e   co m b in atio n   o f   th r ee   T E in   s er ies s h o ws in   1   ℃  it will p r o d u ce   o u t p u t v o ltag a r o u n d   0 . 1   V.   I t is im p r o v in g   6 0 co m p ar ed   to   c o m b in atio n s   o f   2   T E i n   s er ies  co n n ec tio n   f r o m   4 0   m V.   Sin g le  T E will  p r o d u ce   th e   lo west o u tp u t o f   v o ltag e.   W h ile,   s er ies co n n ec tio n   will p r o d u ce   m o r o u tp u t c o m p ar e   to   p ar allel  co n n ec tio n .   T h DC 1 6 6 4   b o ar d   f ea t u r in g   t h L T C 3 1 0 9   I C   f r o m   L in ea r   T ec h n o lo g ies  is   s im p le  D C - DC   s tep   u p   co n v er ter   m o d el  t h at  s u p p o r ts   m in im u m   v o ltag o f   5 0   m V.   Fro m   th is   b o ar d ,   it  s elec tab le  p er f o r m an ce   u p   to   5 V.   T h s tan d ar d   u s o f   t h is   b o ar d   ca n   b s ee n   in   [ 3 5 - 3 6 ] ,   wh ich   lo o k ed   in t o   th p r o d u ctio n   o f   p o wer   f r o m   u ltra   lo v o ltag e.   Fig u r 1 4   d ep icts   an   ex am p le  o f   b lo c k   d iag r am   o f   T E b ased   p o wer   s u p p ly .   Petr   P.   Haw licze k   et  a l.   [ 3 7 ] ,   r ev iewe d   s ev er al  u ltra   l o v o ltag s te p   u p   co n v er ter s   th at  ca n   b u s ed   to   s u p p ly   p o wer   in to   v ar io u s   lo co n s u m p tio n   d ev ices.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         I n ve s tig a tio n   o f te mp era tu r g r a d ien t b etw ee n   a mb ien a ir   a n d   s o il to   …  ( K h a lil A z h a   Mo h d   A n n u a r )   191             ( a)   ( b )   ( c)   ( d )   ( e)     Fig u r 1 2 .   Var iatio n   o f   T E c o m b in atio n   with   co n n ec tio n : ( a)   s in g le  T E G,   ( b )   2   T E s er ies,  ( c)   3   T E s er ies,  ( d )   2   T E p ar allel,   an d   ( e)   3   T E p ar allel           Fig u r 1 3 .   T E SP 1 8 4 8   p er f o r m an ce   test       T ab le  2 .   T E SP 1 8 4 8   r esu lt b ased   o n   tem p e r atu r d i f f er en b etwe en   1   ℃  to   2     No   Te mp e r a t u r e   d i f f e r e n t   ( )   V o l t a g e   g e n e r a t e s   ( mV )   S i n g l e   TEG   2   T EG   seri e s   3   T EG   seri e s   2   T EG   p a r a l l e l   3   T EG   p a r a l l e l   1   1 . 0   15   35   98   28   22   2   1 . 2   20   50   1 1 0   32   30   3   1 . 4   22   64   1 2 3   38   37   4   1 . 6   28   75   1 3 8   41   40   5   1 . 8   30   81   1 5 0   48   47   6   2 . 0   35   90   1 6 2   52   49           Fig u r 1 4 .   T E b ased   p o wer   s u p p ly   b lo ck   d iag r am       5.   CO NCLU SI O N   th er m al  en er g y   h ar v esti n g   s y s tem   b ased   o n   th tem p er at u r o f   am b ien air   an d   s o il  is   d ev elo p e d   an d   test ed .   T h e   s tu d y   ar ea   c o v er ag is   at   th e   g ar d en   l o ca ted   in   Me lak a,   Ma la y s ia.   T h er e   ar f iv d if f er e n t   d ep th s   s tu d y   with   a   d ep t h   b et wee n   s en s o r   1   an d   3   ( 6   cm )   g iv in g   a   m ax im u m   r ea d in g   in   a v er ag tem p er atu r r ea d in g   o f   1   ℃.   T h en ,   T E c h ar ac ter is tics   h av b ee n   test e d   b ased   o n   tem p er at u r g r ad i en d ata  d if f e r en ce s   b etwe en   s u r f ac an d   s o il  d ep t h .   T h er is   co m b in atio n   o f   n u m b er   T E c o n n ec tio n   with   s er ies  an d   p a r allel  was  test ed .   s in g le  T E will  p r o d u ce   th lo west  v o ltag e   o u tp u t   co m p a r to   u s in g   m o r th an   o n e   T E m o d u le  in   s er ies.  W h ile,   f r o m   th ex p e r im en ts   co n d u cted   th s er ies  co n n ec tio n   will  p r o d u ce   m o r o u tp u t   co m p ar ed   t o   p ar allel  co n n e ctio n .   At  an   av er ag tem p er atu r o f   1   °C ,   co m b in atio n   o f   th r ee   T E SP 1 8 4 8   m o d els  will  p r o d u ce   an   ad eq u ate  v o ltag o f   0 . 1   V.   T h cir c u it  DC 1 6 6 4   was  u s ed   t o   in cr e ase  th T E o u t p u t   f r eq u e n cy   d u e   to   its   lo r eliab ilit y ,   an d   its   p er f o r m a n ce   wa s   ev alu ated   in   th e   lab .   I n ee d s   at  least  5 0   m to   r u n   a n d   ca n   r aise  o r   m o v e   u p   th i n p u t   v o ltag e   u p   to   s el ec tab le  o u tp u u p   to   3   V.   T h ad v an ta g o f   th is   s y s tem   is   th at  it  ca n   h ar v est  en er g y   r eg ar d less   o f   d ay   o r   n ig h as  th er will  b tem p er atu r d if f er e n ce   wh en   th tem p er at u r p r o f ile   s w itch ed .   T h e   f o llo win g   is   a   f ew  s u g g esti o n s   to   im p r o v th is   s y s t em   f u r th er .   Firstl y ,   lo ad   m atc h in g   in f lu e n ce s   a   lo t   o n   th e   o u t p u o f   T E G.   Ma x i m u m   e f f icien cy   o f   T E G   ca n   b attain ed   wh en   th to tal  r esis tan ce   o f   th lo ad   is   eq u al  to   th in ter n al  r esis tan ce   o f   T E G.   Seco n d ,   s in ce   th e n er g y   h ar v esti n g   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   TEL KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  20 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 22 1 85 - 1 93   192   th er m al  u s in g   T E is   v er y   l o w,   p r o b ab l y   it  ca n   b e   in teg r ated   with   a   d if f e r en t y p o f   en er g y   h ar v esti n g   d ev ices,  esp ec ially   s o lar   e n er g y   h a r v esti n g   d ev ice.   Ma n y   s tu d ies  h av b ee n   m a d in   s o lar - th er m al   h y b r id   en er g y   h ar v esti n g .   Als o ,   th s y s tem   ca n   b au g m en ted   with   th u s o f   e n er g y   s to r ag s y s tem s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wo u ld   ap p r ec iat th s u p p o r g iv en   b y   th Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   ( MO HE ) ,   Un iv er s iti  Keb an g s aa n   Ma lay s ia  ( UKM )   ( UKM   Gr an with   r ef er en ce   n o GGPM - 2019 - 0 6 1 )   an d   U n iv er s iti  T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak ( U T eM )   f o r   t h o p e r atio n al  an d   f in an cial  s u p p o r t o f   th is   p r o ject       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   W .   B e r g m a n n   a n d   L.   Q .   H o u ,   E n e r g y   e f f i c i e n t   mac h i n e   c o n d i t i o n   m o n i t o r i n g   u s i n g   w i r e l e ss   se n s o r   n e t w o r k s,”   Pro c .   -   2 0 1 4   I n t .   C o n f .   W i rel .   C o m m u n .   S e n s.  N e t w o rk,   W C S N   2 0 1 4 ,   2 0 1 4 ,   p p .   2 8 5 2 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W C S N . 2 0 1 4 . 6 5 .   [ 2 ]   K .   W a n g ,   Y .   W a n g ,   Y .   S u n ,   S .   G u o ,   a n d   J.  W u ,   G r e e n   i n d u s t r i a l   i n t e r n e t   o f   t h i n g s a r c h i t e c t u r e :   a n   e n e r g y - e f f i c i e n t   p e r s p e c t i v e ,   I EEE  C o m m u n i c a t i o n M a g a zi n e ,   v o l .   5 4 ,   p p .   4 8 - 5 4 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C O M . 2 0 1 6 . 1 6 0 0 3 9 9 C M .   [ 3 ]   S .   K .   G a w a l i   a n d   M .   K .   D e sh mu k h ,   En e r g y   a u t o n o my   i n   I o t e c h n o l o g i e s ,   En e rg y   Pro c e d i a ,   v o l .   1 5 6 ,   p p .   2 2 2 2 2 6 ,   Ja n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y p r o . 2 0 1 8 . 1 1 . 1 3 2 .   [ 4 ]   B .   P r a v e e n a ,   A .   S o w mi y a ,   P .   Lo g e s h w a r i ,   G .   A .   K o w s h a l y a ,   B .   M .   S o n i a ,   a n d   R .   K .   K a v i p r i y a ,   T h e r m o   e l e c t r i c   g e n e r a t o r   mo d u l e   i n   d r i v i n g   t h e   v e h i c l e   a n d   mo n i t o r i n g   u s i n g   I o T,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n v e n t i v e   S y s t e m a n d   C o n t r o l ,   I C I S C   2 0 1 8 ,   2 0 1 8 ,   p p .   8 2 2 8 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I S C . 2 0 1 8 . 8 3 9 8 9 1 4 .   [ 5 ]   S .   F a r n e ,   E.   B a ss i ,   F .   B e n z i ,   a n d   F .   C o mp a g n o n i ,   I I o b a se d   e f f i c i e n c y   m o n i t o r i n g   o f   a   G a n t r y   r o b o t ,   2 0 1 6   I EEE  1 4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n d u st ri a l   I n f o rm a t i c s   ( I N D I N ) 2 0 1 7 ,   p p .   7 1 4 - 7 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N D I N . 2 0 1 6 . 7 8 1 9 2 5 2 .   [ 6 ]   Z.   S h e n g ,   C .   M a h a p a t r a ,   C .   Z h u ,   a n d   V .   C .   M .   Le u n g ,   R e c e n t   a d v a n c e s   i n   i n d u st r i a l   w i r e l e ss   s e n s o r   n e t w o r k s   t o w a r d   e f f i c i e n t   man a g e me n t   i n   I o T,   I EE A c c e s s,   v o l .   3 ,   p p .   6 2 2 - 6 3 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 5 . 2 4 3 5 0 0 0 .   [ 7 ]   J.  W a n   e t   a l . ,   S o f t w a r e - D e f i n e d   i n d u s t r i a l   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   i n   t h e   c o n t e x t   o f   i n d u s t r y   4 . 0 ,   I E EE   S e n s.  J . ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 1 6 . 2 5 6 5 6 2 1 .   [ 8 ]   M .   Ş e n   a n d   B .   K u l ,   I o T - b a se d   w i r e l e ss  i n d u c t i o n   m o t o r   m o n i t o r i n g ,   2 0 1 7   X X V I   I n t e r n a t i o n a l   S c i e n t i f i c   C o n f e r e n c e   El e c t r o n i c s   ( ET),   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / ET. 2 0 1 7 . 8 1 2 4 3 8 6 .   [ 9 ]   S .   S h a r ma ,   K .   K .   J a i n ,   a n d   A .   S h a r ma,   S o l a r   c e l l s:   i n   r e s e a r c h   a n d   a p p l i c a t i o n s A   r e v i e w ,   Ma t e r i a l   S c i e n c e s   A p p l i c a t i o n s,     v o l .   5 ,   p p .   1 1 4 5 - 1 1 5 5 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 4 2 3 6 / msa. 2 0 1 5 . 6 1 2 1 1 3 .   [ 1 0 ]   N .   K a n n a n   a n d   D .   V a k e e sa n ,   S o l a r   e n e r g y   f o r   f u t u r e   w o r l d :   -   A   r e v i e w ,   Re n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e r g y   Re v i e w s,   v o l .   6 2 ,   p p .   1 0 9 2 - 1 1 0 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser.2 0 1 6 . 0 5 . 0 2 2 .   [ 1 1 ]   P .   L u o ,   D .   P e n g ,   Y .   W a n g ,   a n d   X .   Zh e n g ,   R e v i e w   o f   so l a r   e n e r g y   h a r v e s t i n g   f o r   i o t   a p p l i c a t i o n s,”   2 0 1 8   I EEE   Asi a   P a c i f i c   C o n f e re n c e   o n   C i rc u i t a n d   S y st e m s   ( APC C A S ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   5 1 2 - 5 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P C C A S . 2 0 1 8 . 8 6 0 5 6 5 1 .   [ 1 2 ]   K .   K h a n a f e r   a n d   K .   V a f a i ,   A   r e v i e w   o n   t h e   a p p l i c a t i o n o f   n a n o f l u i d i n   s o l a r   e n e r g y   f i e l d ,   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   1 2 3 ,     p p .   3 9 8 - 4 0 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 8 . 0 1 . 0 9 7 .   [ 1 3 ]   D .   L a u   e t   a l . ,   H y b r i d   s o l a r   e n e r g y   h a r v e st i n g   a n d   s t o r a g e   d e v i c e s:   T h e   p r o mi s e s   a n d   c h a l l e n g e s,”   M a t e r i a l T o d a y   E n e r g y   v o l .   1 3 ,   p p .   2 2 - 4 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m t e n e r . 2 0 1 9 . 0 4 . 0 0 3 .   [ 1 4 ]   F .   S h r o u f ,   J.   O r d i e r e s ,   a n d   G .   M i r a g l i o t t a ,   S m a r t   f a c t o r i e s   i n   I n d u st r y   4 . 0 :   A   r e v i e w   o f   t h e   c o n c e p t   a n d   o f   e n e r g y   ma n a g e me n a p p r o a c h e d   i n   p r o d u c t i o n   b a se d   o n   t h e   I n t e r n e t   o f   Th i n g p a r a d i g m,”     2 0 1 4   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n d u s t ri a l   En g i n e e ri n g   a n d   E n g i n e e ri n g   M a n a g e m e n t ,   2 0 1 4 ,   p p .   6 9 7 - 7 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EEM . 2 0 1 4 . 7 0 5 8 7 2 8 .   [ 1 5 ]   H .   Z h a o ,   Q .   W u ,   S .   H u ,   H .   X u ,   a n d   C .   N .   R a sm u sse n ,   R e v i e w   o f   e n e r g y   s t o r a g e   s y st e f o r   w i n d   p o w e r   i n t e g r a t i o n   s u p p o r t ,   Ap p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   1 3 7 ,   p p .   5 4 5 - 5 5 3 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 1 4 . 0 4 . 1 0 3 .   [ 1 6 ]   V .   K h a r e ,   S .   N e ma ,   a n d   P .   B a r e d a r ,   S o l a r - w i n d   h y b r i d   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y st e m:   A   r e v i e w ,   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   E n e r g y   Re v i e w s,   v o l .   5 8 ,   p p .   2 3 - 3 3 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r s e r . 2 0 1 5 . 1 2 . 2 2 3 .   [ 1 7 ]   K .   P r a s h a n t h a   a n d   S .   W a n g o ,   S mart   p o w e r   g e n e r a t i o n   f r o m   w a st e   h e a t   b y   t h e r m o   e l e c t r i c   g e n e r a t o r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Me c h a n i c a l   a n d   Pro d u c t i o n   E n g i n e e ri n g ,     p p .   4 5 - 4 9 ,   S p e c i a l   i ss u e   se p t e mb e r   2 0 1 6 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / w w w . i r a j . i n / j o u r n a l / j o u r n a l _ f i l e / j o u r n a l _ p d f / 2 - 2 8 9 - 1 4 7 4 9 6 8 6 8 0 4 5 - 4 9 . p d f   [ 1 8 ]   A .   M d .   Y u s o p ,   R .   M o h a m e d ,   A .   M o h a me d ,   a n d   N .   I .   N o r d i n ,   B e h a v i o r a l   a n a l y si o f   t h e r mo e l e c t r i c   m o d u l e   u n d e r   d i f f e r e n t   c o n f i g u r a t i o n a n d   t e m p e r a t u r e   g r a d i e n t ,   J u r n a l   K e j u ru t e r a a n ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 2 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 7 5 7 6 / j k u k m - 2 0 1 6 - 28 - 0 3 .   [ 1 9 ]   L.   C .   C h u a n ,   H .   W a h i d ,   H .   A .   R a h i m ,   a n d   R .   A .   R a h i m,   A   r e v i e w   o f   t h e r mo e l e c t r i c   e n e r g y   h a r v e st e r   a n d   i t p o w e r   ma n a g e m e n t   a p p r o a c h   i n   e l e c t r o n i c   a p p l i c a t i o n s,   J u r n a l   T e k n o l o g i ,   v o l .   7 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 3 1 5 9 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 3 / j t . v 7 3 . 4 2 6 1 .   [ 2 0 ]   R .   M o h a me d ,   M .   R .   S a r k e r ,   a n d   A .   M o h a me d ,   A n   o p t i m i z a t i o n   o f   r e c t a n g u l a r   s h a p e   p i e z o e l e c t r i c   e n e r g y   h a r v e s t i n g   c a n t i l e v e r   b e a f o r   mi c r o   d e v i c e s ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   E l e c t r o m a g n e t i c a n d   Me c h a n i c s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   4 ,   p p .   5 3 7 5 4 8 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 2 3 3 / JA E - 1 5 0 1 2 9 .   [ 2 1 ]   M .   R .   S a r k e r ,   A .   M o h a me d ,   a n d   R .   M o h a me d ,   A   n e w   m e t h o d   f o r   a   p i e z o e l e c t r i c   e n e r g y   h a r v e s t i n g   s y s t e u s i n g   a   b a c k t r a c k i n g   sea r c h   a l g o r i t h m - b a se d   p i   v o l t a g e   c o n t r o l l e r ,   Mi c ro m a c h i n e s ,   v o l .   7 ,   p p .   1 - 1 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mi 7 1 0 0 1 7 1 .   [2 2]   J.  K a n ,   C .   F a n ,   S .   W a n g ,   Z.   Zh a n g ,   J .   W e n ,   a n d   L.   H u a n g ,   S t u d y   o n   a   p i e z o - w i n d m i l l   f o r   e n e r g y   h a r v e st i n g ,   R e n e w a b l e   E n e r g y v o l .   9 7 ,   p p .   2 1 0 - 2 1 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 6 . 0 5 . 0 5 5 .   [ 2 3 ]   J.  Li u ,   K .   X i o n g ,   P .   F a n ,   a n d   Z.   Zh o n g ,   R F   e n e r g y   h a r v e s t i n g   w i r e l e ss  p o w e r e d   s e n s o r   n e t w o r k f o r   smar t   c i t i e s,”   I EEE  Ac c e ss v o l .   5 ,   p p .   9 3 4 8 - 9 3 5 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 7 . 2 7 0 3 8 4 7 .   [ 2 4 ]   S .   K i m ,   K .   N i o t a k i ,   a n d   A .   G e o r g i a d i s . ,   A m b i e n t   R F   e n e r g y - h a r v e st i n g   t e c h n o l o g i e f o r   s e l f - s u st a i n a b l e   s t a n d a l o n e   w i r e l e ss   sen s o r   p l a t f o r ms ,   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I EEE,   v o l .   1 0 2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 6 4 9 - 1 6 6 6 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JP R O C . 2 0 1 4 . 2 3 5 7 0 3 1 .   [ 2 5 ]   A .   N .   P a r k s,   A .   P .   S a m p l e ,   Y .   Zh a o ,   a n d   J.   R .   S mi t h ,   A   w i r e l e ss   se n si n g   p l a t f o r u t i l i z i n g   a m b i e n t   R F   e n e r g y ,   2 0 1 3   I EE E   T o p i c a l   C o n f e r e n c e   o n   B i o m e d i c a l   W i re l e ss  T e c h n o l o g i e s,  N e t w o rks ,   a n d   S e n s i n g   S y st e m s ,   2 0 1 3 ,   p p .   1 5 4 - 1 5 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / B i o W i r e l e S S . 2 0 1 3 . 6 6 1 3 7 0 6 .   [ 2 6 ]   A .   N .   Z .   S a n u s i ,   L.   S h a o   a n d   A .   A .   A .   Z a mr i ,   S e e k i n g   u n d e r g r o u n d   f o r   p o t e n t i a l   h e a t   si n k   i n   m a l a y s i a   f o r   e a r t h   a i r   h e a t   e x c h a n g e r   ( EA H E)   a p p l i c a t i o n ,   Au st ra l i a n   J o u r n a l   o f   B a s i c   &   Ap p l i e d   S c i e n c e ,   v o l .   8 ,   n o .   8 ,   p p .   5 4 5 7 ,   2 0 1 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / i r e p . i i u m. e d u . m y / i d / e p r i n t / 3 6 0 8 4 .   [ 2 7 ]   I .   S .   M u h a mm a d ,   B .   A . ,   H .   S .   I b r a h i m,  a n d   W .   A .   W a n   Z.   B . ,   I n v e st i g a t i o n   o f   g r o u n d   t e mp e r a t u r e   f o r   h e a t   s i n k   a p p l i c a t i o n   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         I n ve s tig a tio n   o f te mp era tu r g r a d ien t b etw ee n   a mb ien a ir   a n d   s o il to   …  ( K h a lil A z h a   Mo h d   A n n u a r )   193   K u c h i n g ,   S a r a w a k ,   M a l a y s i a ,   J o u r n a l   C i v i l   E n g i n e e ri n g ,   S c i n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .     2 0 - 2 9 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 3 7 3 6 / j c e st . 1 5 2 . 2 0 1 6 .   [ 2 8 ]   S .   P u l l w i t t ,   U .   K u l a u ,   R .   H a r t u n g ,   a n d   L .   C .   W o l f ,   A   f e a s i b i l i t y   s t u d y   o n   e n e r g y   h a r v e s t i n g   f r o m   so i l   t e mp e r a t u r e   d i f f e r e n c e s,   Re a l W S N   2 0 1 8   -   Pr o c .   7 t h   I n t .   W o rk.   Re a l - Wo r l d   Em b e d .   Wi rel .   S y s t .   N e t w o r k s,  P a r t   S e n S y 2 0 1 8 ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 2 7 7 8 8 3 . 3 2 7 7 8 8 6 .   [ 2 9 ]   J.  C h e n   a n d   Z.   L .   W a n g ,   R e v i v i n g   v i b r a t i o n   e n e r g y   h a r v e st i n g   a n d   se l f - p o w e r e d   s e n s i n g   b y   a   t r i b o e l e c t r i c   n a n o g e n e r a t o r ,   J o u l e v o l .   1 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 0 5 2 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j o u l e . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 0 4 .   [ 3 0 ]   K .   C h o t t i r a p o n g ,   S .   M a n a t r i n o n ,   P .   D a n g sa k u l ,   a n d   N .   K w a n k e o w ,   D e s i g n   o f   e n e r g y   h a r v e st i n g   t h e r mo e l e c t r i c   g e n e r a t o r   w i t h   w i r e l e s se n so r i n   o r g a n i c   f e r t i l i z e r   p l a n t ,   2 0 1 5   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e ren c e   o f   I n f o rm a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y   f o r   Em b e d d e d   S y st e m s   ( I C - I C T E S ) ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 - 6,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C TEmS y s . 2 0 1 5 . 7 1 1 0 8 2 3 .   [ 3 1 ]   C .   P .   d e   S o u z a   a n d   O .   B a i o c c h i ,   E n e r g y   r e so u r c e i n   a g r i c u l t u r e   a n d   f o r e st r y :   h o w   t o   b e   p r e p a r e d   f o r   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g ( I O T)   r e v o l u t i o n ,   i n   En e r g y   S y s t e m s   a n d   E n v i ro n m e n t ,   C h a p t e r   2 ,   2 0 1 8 ,   p p .   2 5 - 3 9 ,   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / i n t e c h o p e n . 7 4 9 4 0 .   [ 3 2 ]   Z.   Zh a n g ,   W .   L i ,   a n d   J.   K a n ,   B e h a v i o r   o f   a   t h e r m o e l e c t r i c   p o w e r   g e n e r a t i o n   d e v i c e   b a s e d   o n   s o l a r   i r r a d i a t i o n   a n d   t h e   e a r t h s   su r f a c e - a i r   t e mp e r a t u r e   d i f f e r e n c e ,   E n e r g y   C o n v e rsi o n   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   9 7 ,   p p .   1 7 8 1 8 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n ma n . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 6 0 .   [ 3 3 ]   A .   P r i j i c ,   L .   V r a c a r ,   D .   V u c k o v i c ,   D .   M i l i c ,   a n d   Z .   P r i j i c ,   T h e r m a l   e n e r g y   h a r v e s t i n g   w i r e l e ss  s e n s o r   n o d e   i n   a l u m i n u C o r e   P C B   t e c h n o l o g y ,   i n   I EEE   S e n s o rs  J o u rn a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 3 7 3 4 5 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 1 4 . 2 3 4 3 9 3 2 .   [ 3 4 ]   X .   Li a n g ,   X .   S u n ,   H .   T i a n ,   G .   S h u ,   Y .   W a n g ,   a n d   X .   W a n g ,   C o m p a r i s o n   a n d   p a r a met e r   o p t i m i z a t i o n   o f   a   t w o - st a g e   t h e r mo e l e c t r i c   g e n e r a t o r   u si n g   h i g h   t e mp e r a t u r e   e x h a u s t   o f   i n t e r n a l   c o mb u st i o n   e n g i n e ,   A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   1 3 0 ,   p p .   1 9 0 1 9 9 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 1 4 . 0 5 . 0 4 8 .   [ 3 5 ]   H .   D i l l e r sb e r g e r ,   B .   D e u t s c h m a n n ,   a n d   D .   T h a m ,   A   b i p o l a r   ± 1 3   mV   s e l f - s t a r t i n g   a n d   8 5 p e a k   e f f i c i e n c y   D C / D C   c o n v e r t e r   f o r   t h e r mo e l e c t r i c   e n e r g y   h a r v e s t i n g ,   E n e rg i e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 0 ,   p p .   1 1 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 3 2 0 5 5 0 1 .   [ 3 6 ]   K .   Ta e d a   a n d   H .   K o i z u m i ,   A   b i p o l a r   se l f - S t a r t   u p   b o o st   c o n v e r t e r   f o r   t h e r m o e l e c t r i c   e n e r g y   h a r v e s t i n g ,   2 0 1 7   I EEE   E n e r g y   C o n v e rs.  C o n g r.   Ex p o .   EC C 2 0 1 7 ,   v o l .   2 0 1 7 - J a n u a r y ,   p p .   4 7 4 7 4 7 5 2 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E . 2 0 1 7 . 8 0 9 6 8 0 8 .   [ 3 7 ]   P .   H a w l i c z e k ,   D .   V .   Ti e n ,   a n d   R .   G o n o ,   C r e a t i n g   a n d   m e a s u r i n g   u n i p o l a r   a n d   b i p o l a r   u l t r a - l o w   v o l t a g e   s t e p - u p   c o n v e r t e r s,   2 0 1 7   1 8 t h   I n t e r n a t i o n a l   S c i e n t i f i c   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t ri c   P o w e En g i n e e ri n g   ( E PE),  2 0 1 7 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EPE. 2 0 1 7 . 7 9 6 7 3 0 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         K h a li l   Az h a   Mo h d   An n u a r           re c e iv e d   h is  B.   En g   d e g re e   i n   El e c t rica En g in e e rin g   (El e c tro n ic)  fr o m   Un i v e rsiti   Tek n o lo g M a lay sia   (UTM ),   in   2 0 0 6 ,   a n d   M .   En g   d e g re e   i n   M e c h a tro n ics   a n d   A u to m a ti c   C o n tro l   e n g in e e rin g   a lso   fro m   UT M ,   in   2 0 1 4 .   C u rre n tl y ,   h e   is   a   Lec tu re a Un iv e rsiti   Tek n ik a l   M a lay sia   M e lak a   (UTe M )   a n d   h is  i n tere sts  a re   in   e n e rg y   h a rv e stin g ,   re n e a b le  e n e rg y ,   e n e rg y   e fficie n c y   a n d   c o n tr o sy ste m .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il k h a li laz h a @u tem . e d u . m y .         Pro f.   M a d y a   Dr .   R a m izi  Mo h a m e d           is  c u rre n tl y   a   se n i o lec tu re i n   t h e   De p a rtme n o El e c tri c a l,   E lec tro n ic  &   S y ste m En g in e e rin g   a F a c u lt y   o E n g i n e e rin g   a n d   Bu il En v iro n m e n t,   U n iv e rsiti   K e b a n g sa a n   M a lay sia .   He   h o ld s   a   Ba c h e lo o f   En g i n e e rin g   fro m   th e   re n o wn e d   Un iv e rsit y   o S a lfo rd ,   M a n c h e ste r,   re c e iv e d   h is  M a ste o S c ien c e   fro m   Un iv e rsiti   Ke b a n g sa a n   M a lay sia   a n d   late g ra d u a ted   fr o m   S o u t h a m p to n   Un iv e rsit y   with   a   P h D.  In   h is  y e a rs  lec tu rin g   e x p e r ien c e s,  h e   sp e c ialize in   P o we En g i n e e rin g ,   I n stru m e n tati o n   a n d   En e r g y   Ha rv e sti n g .   S o m e   o h is  m a in   re se a rc h   in tere sts  a re   Tran sfo rm e Co n d it io n   M o n i to ri n g ,   S o lar  Hy b rid   E n e rg y   Ha rv e stin g   a n d   P iez o e lec tri c   En e rg y   Ha rv e ste r.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il ra m izi@u k m . e d u . m y .         Dr .   Yush a iza d   Yus o         is  c u rre n tl y   wo rk in g   i n   th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a l,   El e c tro n ic  &   S y ste m E n g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o En g in e e rin g   &   Bu il t   En v iro n m e n t,   Un i v e rsit i   Ke b a n g sa a n   M a lay sia   (UK M )   a a   lec tu re r.   In tere sts  i n   re se a rc h in g   a n d   stu d y in g   t h e   field s   o f   p o we e lec tro n ics ,   m o t o d r iv e ,   c o n tro e n g i n e e rin g   a n d   e n g i n e e rin g   e d u c a ti o n .   G ra d u a ted   with   a   d e g re e   in   e lec tri c a &   e le c tro n ics   e n g i n e e rin g   (B.   E n g fr o m   Ka g o sh ima   Un iv e rsit y ,   Ja p a n m a ste r' d e g re e   in   e lec tri c a e n g i n e e rin g   (M .   En g f ro m   U TM ,   J o h o r;  a n d   a   d o c to o f   p h il o s o p h y   (P h D)  d e g re e   fro m   UM,   Ku a la  Lu m p u in   p o we e lec tro n ics .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il y u sh a iza d @u k m . e d u . m y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.