Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  V o l.  6, N o . 4 ,  A ugu st  2016 , pp . 15 06 ~ 1 513  I S SN : 208 8-8 7 0 8 D O I :  10.115 91 /ij ece.v6 i 4.9 892          1 506     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  Desi gning a Mult i-purpos e  GS M Based Interactive Embedded  Data Acquisition System Providin g Soluti ons for Fi re Accid e nts       P. Michael Pr eetam   Raj 1 , R a kesh   Tirup a t h i 1 , P.  Gopi K r ishna 2 , Jas t Sateesh 3 ,   V i ja y Krishna Ba la chander 4   1,3  Department of  ECE, KL Un ive r sit y , Vi ja yaw a d a , Ind i a   2 Department of ECM,  KL  Un ive r sit y , Vi ja yaw a d a , Ind i a   4 Senior Software Engin eer , Bank  o f  Ame r i c a,  Hy de r a b a d,  I n di     Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Ja 7, 2016  Rev i sed  Jun  1 ,  2 016  Accepted  Jun 16, 2016      The Data-A cqu i s ition s y s t em s  with rem o te acces s i bi lit are gre a t l y   demanded in  in dustr y   and con s umer app lic ati ons. In this p a per,  a da ta- acquisition s y stem which can save  lives and  property ,  based on GSM  com m unication,  accom m odatin g a wide rang e of ele c troni c  devices  is   pres ented .  Th e s y s t em  has  th e s p eci al ab ili t y  to  a u tom a tic all y  qu e n ch fire   b y   spray i ng water during fire  accidents, simultaneou sly   inform ing the local fi r e   station and  the r e sponsible perso n s as  well, savin g  loss of life an d property .   Also the v a r y in g status  can b e  instantaneously record ed  and  uploaded  in   intern et, for f a il ure anal ys is . B y   us ing a  GPS rec e iver it is possible to acquir e   and dis p la the  im ages  of the   loca tions  where  there  are  fire  a ccid e nts   b y   decoding  the text SMS data, which help s in co ntinuously  track i ng the fire  accident  locatio n using google maps, he lping  the fir e  engin e  to reach   instantl y.  Also t h e cost-eff ec tive n ess of the ove rall s y s t em  is p r oved. Th e   embedded board  acts as th e main controll er of  this s y stem which has a SIM  card placed in it and thus communi cates  us ing  GS M ,   m a king it ac ces s i ble   from an y w her e  in  the world ,  providing  a  f a ster  two-way   data transf er  between  th e Em bedded s y stem   a nd the  c lien t ,  in r eal- tim e.   Keyword:  Data acqu i sition  system  Dig ital sign al  p e ri p h e ral  in terface con t ro ller   Glob al po sition i ng  system  Short m e ssage  service   Uni f orm  resource locat or    U n i v er sal asynch r on ou receiver /trans m itter   Copyright ©  201 6 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r P Michael Pree ta m  Raj,  Depa rt em ent  of El ect r oni cs  a n d  C o m m uni cat i on E n gi nee r i n g ,   KL Uni v er sity V a dd esw a r a m ,  V i j a yaw a d a A ndh r a  Pr ad esh ,   In d i a, 522 502 Em a il: mich ael_ r aj3 8 @yaho o .co m       1.   INTRODUCTION  Dat a  acqui si t i on sy st em s ar e pr od uct s  an d p r oces ses us ed t o  col l ect  i n f o rm at i on t o  doc um ent  o r   anal y s e som e   phe n o m e non  whi c h can be  u s ed at  t h e cl i e nt  end f o r va ri o u s ap pl i cat i ons  as i t   i s  t h e pro cess of   sam p lin g  sig n a ls  m easu r in g   real wo rl d  ph ysical co n d ition s  an d  co nv erting  th e resu ltin g sa m p les in to  d i g ital  values that ca n be m a nipulated accordi ngly  by a com puter. A low-c o st data acqui sition and c ont rol syste m   base d o n  I n t e r n et  has  bee n  d e si gne d a nd i m pl em ent e d i n  [ 1 ] ,  w h ere t h e i m ages were ac qui red  usi n g a  cam e ra.   A i m pl em ent a ti on  of  m obi l e  com m uni cat i on t ech n o l o gy  t o  rem o t e  dat a   t r ansm i ssi on a n d  co nt r o l ,  i n c l udi n g   g l ob al po sition i ng  system , g l ob al system fo r m o b ile (GSM), an d geo g rap h i c i n form at io n  system  was  co nsid ered  in   [2 ]. A  d a ta transfer  but   u n i d i r e c t i onal  i s  pre s e n t e d i n   [ 3 ] ,  w h i c h uses t h e G S M  com m uni cat i ons.   A syste m  wh ich  can  ach i ev m a n y  task s su ch  as  d a ta  acq u i sition  of agricu ltu ral sen s o r s, GPS in fo rmatio an d   n a v i g a tion is p r esen ted  i n  [4 ]. So l u tion for fligh t  con t ro l and  su rv eillan ce in  real time fo u n m an n e d  ai vehi cl es i s  pr o v i d e d  i n  [ 5 ] .  P e rf orm a nce ne eds an d co nst r ai nt s of a sy st em  and t h ei r sol u t i o n s  are di sc usse d i n   [6].  Surface  di splacem ent  m e asurem ents for 3 yea r obt ained  by s p ace-borne  synthetic a p ert u re  ra dar (SAR obs er vat i o n s   o v er t h Ar ge nt i è re gl aci er  i n  t h e M o nt -B l a nc  m a ssif, Fran ce is presen ted  in [7 ]. So lu tion s   to  th o r ien t atio n   of  t h e tunn el using G P S an d pr eci se tr av er sing  are pr esen ted  in [8 ].    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Design ing   a  Mu lti-pu rpo s e GS M Ba sed   In tera ctive Emb e dd ed Da ta Acq u isitio n  .... (P.  Mich a e l Preeta m  Ra j)  1 507  Th e i n trodu ctio n of t h e tid d a ta acqu i sition  an d pro cessi n g  fo r GPS  buo ys th at can  m easu r e water  surface elevati ons  usi ng  real-ti m e kinem a ti c GPS tec hnology is provided in [9 ]. The use of GPS  buoy  obs er vat i o n s  f o r p r eci se det e rm i n at i on of  t h e t s unam i   sou r ce al o ng  wi t h  a t s unam i  warni ng sy st em  is  p r esen ted in   [1 0 ] In th is  p a p e r, a m u lti-p u r po se d a ta-acq u i sition  system b a sed   o n  GSM co mm u n i catio n  is  prese n t e d .  The  em bedde d de v i ce sends t h d a t a  whe n eve r  t h ere is a sudde n  cha n ge in  tem p erature or if there   is a fire acci de nt.  Also it se nds its data whe n  it is re que sted  by the client  through  an SM S. T h us the t w o-way  t r ans f er o f  dat a  i s  present e d.  Thi s  pr o pose d  sy st em  eli m in ates th e n e ed  fo r m a n u a l in terv en tion  and  th us  red u ces  t h rea c t i on t i m e of  r e sp onse  w h i c h  i s  a  h uge  be n e fit du ri n g  em erg e n c y. Also  it  tran sm its th e imag es  in  a m u ch   r e du ced d a ta  size  as th e tr an sm is sio n   of  th e text d a ta, co n t ai n i n g  th e im ag e data, is don e thro ugh  th e GSM co mm u n i catio n .  In t e rn et is  req u i red   o n  th e clien t   sid e  to ob tain  t h e im ag e fro m  th e im ag e d a ta.   The  design  of  the system  can  be s u ch that a n y di ffere n t se ts of electronic devices  can  be interfac e d   ont o t h e em bedde boa r d H o we ve r i t  req u i res t h e m odi fi cat i on o f  t h e c o r r es po n d i n part   of t h e  p r o g ram   co n t ro lling  th e ov erall fun c tio n i n g . In   Sectio n III an  app licatio n   o f  t h is  syste m  p r ov ing  its efficien cy  u s ing  devi ces i n t e rfa ced i n  t h e em bed d e d  b o ar i s  pro v i d e d .  I n  t h i s  pa per ,  a Gl obal  P o si t i oni ng Sy st em   (GP S )   receiver, a power se ns or, a  fire sens or, an electric  m o to r and a te m p erature se ns or  are interface in the  em bedde b o a r d as  sam p l e   devi ces t o  de m onst r at e i t s  effi ci ency . T h pract i cal  ap pl i cat i ons  of t h ove ral l   sy st em  can be  fo r savi ng f r o m   m u ch dam a ge o f  l i f e and  pr operty in the case of fire  ac cidents.  Also it can be   considere d  in  a wide ra nge of  fields where fre que nt  m o nitori ng  of te m p erature, etc. m easure m ents are   req u i r e d . T h i s  sy st em  can b e  used f o r m u l t i pur pose  da ta  acquisition s u ch as powe measurem ent  etc., as   several   o f  t h e  s a m p l e  sens ors   can  be c o n n ect ed t o  t h e em be dde b o ar d.       2.   GEN E RA L SY STEM ARCHITEC TUR E   A sy st em   m oni t o ri n g  a  va ri et y  of  dat a  i n   re al -t im e and  pr ovi di n g  t h e st a t es of  a l a bo ra t o ry w h i c h   can als o  c o mm unicate with  PC, are   prop o s ed  in [11 ] A syste m  wh ich   gath ers th d a ta at th e targ et  with   sens or  net w o r k  t r i g gere by  t i m e, t r ansm i t t i ng t h e  m easured  val u e s  t o  a t a r g et  ser v e r  i s   pr op ose d  i n  [ 1 2] .   The s o l u t i o f o r s o ft wa re an har d wa re  de si gn  o f  a  web  base d em bedd ed rem o t e  l a bo rat o ry  sy st em   m oni t o ri ng e n vi r onm ent  i s  p r o p o sed i n  [ 1 3 ] . A sy st em , wi t h  wi rel e ss se nso r s em bed d e d  i n  a ppl i cat i o ns s u ch  as, I n t e r n et -ca p abl e   de vi ces a n d  cam eras ge nerat e s a n  e n or m ous v o l u m e  of  dat a   bi t s  i s   p r o p o sed  i n   [ 14]       Fi gu re  1.  B l oc di ag ram  of t h e em bedded  sy st em  wi t h  sam p l e  de vi ces at t ached                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    15 06  –  1 513  1 508 3.   P R O P O S ED  S Y S T EM  A R C H I T E C TURE   The  proposed s y ste m  architectur e is sh own  in Figu r e  2.          Fi gu re  2.  B l oc di ag ram  of t h e em bedded  D A wi t h  a  set   o f  at t ache d   devi ces       4.   DAT A AC QU ISITIO S Y S TEM  BA SED ON MOBILE CO MM U N IC ATIO NS   Int e ract i v e em bed d e d  sy st em s base d o n  G S M  com m uni cati on ca n be  desi gne d t o  m oni t o r an d ad j u st   using c o ntrolling of m o tor to aut o m a t i call y  pum p waters i n  t h e case  of a  fire  accide nt.  It is esse ntial that the   d i rection  of t h e water  pu m p i n g is so as to   fo cus on   areas wh ich  h a v e   a h i gh  p r o b a b ility  o f  b e ing   sources o f   fire acci dents.  Multiple outlets can be   provi ded from  th e sa m e   m o tor if t h e e x pect ed  num b er of sources of  fire accidents i s  large. In cert a in cases pum ping of  water  to quenc h  fire  may not be  suitable. In s u ch c a ses an  arra ngem e nt of sa nd c o ntainers a b ove the   expecte d  a r eas  of sources  of  fire accide nts can be  m a de  available  w h ich   h a v e  doo r s  su ch  t h at  wh en op en ed th e sand  falls  and autom a tically  the fire  is quenc h ed.   Thi s   ope ni n g   of t h do or s c a be aut o m a t i cal l y  cont r o l l e by  r u n n i n g t h e m o t o rs, c o n n ect ed at  t h hinges  of  the doors, based on  t h data from   micro-cont roller  during fi re accidents.  Also  data acc ess is   pos sible t h rough m e ssaging  and a  PC c o nnected to i n te rnet,  far away   from  the lo cat i on.  I f  t h pr o pos ed   syste m  in this pape was  not  use d , a nd im age sending of  the location  of fi re accide nt  wa s necessa ry, then thi s   sh ou l d  b e  im p l e m en ted  thr oug h a serv e r where t h e tra n s m ission of im a g e is  d o n e  b y  th in tern et  lead s,  t o   poor  data acce ss spee ds and c o sts.  Also the   maj o r quality  of  provi ding sa fety is  m i ni miz e d in that case .    GSM  com m u n i cat i on wa s devel ope d ba s i cal l y  for cel l u l a r m obi l e  com m uni cat i on.  As  m obi l e   com m uni cat i on has bec o m e   a necessi t y  t h ese day s  every  i ndi vi dual  i s  expect e d  t o  ha v e  at  l east  one SIM .   Al so, t h e G S M  ope rat o r s  ar e pr ovi di n g  G S M  con n ect i o for  free to increase the  num ber  of thei r custom ers.  Fro m  th e ab ove two  m e n tio n e d  state m en ts it is sh o w n  th at  th e co st of ob t a in in g  a  GSM  co nn ection  can b e  n il.  Al so,  c o st  ef fe ct i v e schem e s t h at  m obi l e  op erat or have  c o m e  up  wi t h especi al l y  i n   m e ssagi ng  w h ere  very   h i gh  nu m b er of tex t  m e ssag i n g   will co st very less ar e availab l e. As th e GSM co mm u n i catio n  is used  fo messag i n g , it is no prov ed  th at th o v e rall co st of th e commu n i catio n  in  th is system  i s  v e ry l o w. Fu rth e r t h m i nim i zat i on of c o st s ca n  be  do ne  by  ha vi n g  o p t i m i zed dat a  t r ansfe r usi n g  GSM .   H o we ver t h i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Design ing   a  Mu lti-pu rpo s e GS M Ba sed   In tera ctive Emb e dd ed Da ta Acq u isitio n  .... (P.  Mich a e l Preeta m  Ra j)  1 509  m i nim i zat i on of c o st  i s   negl i g i b l e . T h e m a in c h al l e nge  o f   th e real tim e d a ta tran sfer  is t h at th d a ta tran sfer  rates shou ld   b e  with in  a  fav o u r ab le rang e.  Sin ce  b o t h  th e GSM co mm u n icatio n  and  the in tern et  wh ich  were  use d  in this syste m  co m p lete ly isolated from each other  i n  this system ope rate at real tim e this syste m  is  proved to  be  a b le  ope rate at  real tim e . The c lient  can  direct ly access the  e m bedded DAS board i f  its c o ntact  num ber i s  m a de avai l a bl e t o  t h e cl i e nt .     4. 1.   Accessing the embedde board.  There a r e se ve ral  ch oi ces i n   obt ai ni ng  dat a   fr om  t h e em bedde boa r d .  O n e m e t hod i s  t h e em bedde d   b o a rd  send ing   its d a ta to th clien t  on ly when  t h e clie n t  m a k e s a r e qu est  th ro ugh  an   SMS. Second  m e t h od  is  th at th e d a ta can  b e  m e ssag e d  to  th e clien t  at   regu lar in terv als. Also , an y GSM su b s crib er who  n e ed s d a t a  can  easily be give n access by re ve aling the m obile num ber em be dde d in t h e DAS. T h us the r e  are infi nite wa ys of  doi ng  t h i s An  opt i m i zed sol u t i o n  can  be  m a de base o n  t h e c o nve ni e n ces i n  t h e a b ove  cases.  Al s o , m o st   im port a nt l y , t h e dat a  can  be  sent  aut o m a t i c al l y  t o  t h e cl i e nt , fi re st at i o n a nd  ot he re spo n si bl e pe rs on nel   within few sec o nds when fire   accident   occurs. The  Em bedded system  also   autom a tically turn s on t h e motors   wh ich  pu m p  water to  qu en ch   fire wh ich  is an  ex trem el y efficient, sim p le  and a low c o st approach  whic h acts   a first-aid for  fire accidents. In fa voura b le case the fi re m a y be com p letely quenc he d by the pum ped wa ter. In  worst case, still th ere is  n o  mu ch  p r o b l em  as th water  is  pu m p ed  to m i n i mize th e adv e rse effects  o f  fire and  th e b o a rd  sim u ltan e o u sly an d au to m a tica lly   calls fo r rescue. It will b e  furth e b e n e ficial if th e p o wer su pp ly   in the a r ea of  fire accide nt is turne d  of f, s o  t h at fire  does  not sprea d  due t o  s h ort-circ uits. This ca be  done  by  au to m a tical ly  co n t ro lling  a relay, wh ich   acts as a fu se conn ected  t o  th main  su pp ly, based   o n  t h e d a t a  fro m   the m i cro-cont roller  duri ng fi re accide nts.    Th us, t h e sa fet y   m easures pr ovi ded  by  o u sy st em  are endl ess an d l a r g e i n  num ber,  whi c h can  be   im pl em ent e d b y   m a ki ng sl i g h t   m odi fi cat i ons  t o   ou pr op ose d  sy st em . It  i s  very  m u ch ess e nt i a l  t h at  t h GS M   si gnal s  a r e al way s  reac ha bl e t o  t h e em bedde de vi ce, t h e cl i e nt ,  t h ot he r re sp o n si bl e an d  fi re  s t at i o n   pers onal. It is  desire d that the a specific ti me delay  i s  pr ovi ded  aft e r t h e ena b l i ng  o f  t h e em bedde d e vi ce, as   th e GSM n e eds so m e   ti me fo r start-up It is a u n i v e rsa lly  k nown  fact th at th e GSM su bscrib ers in  th is case  t h e GSM  m ode m  i n  t h e em bedde boa rd a n d t h e cl i e nt s i n cl udi n g  t h fi re  st at i on GSM  s ubs cri b e r ope rat e  at  900/1800 MHz fre quencies The tra n s f er  of m e ssages  are  controlle d by  the AT com m ands.  Als o , t h AT  co mman d s   d o es th e setup   for GSM activ ities, wh ich also in clud es ch eck i ng  th e arri v a l o f  a  n e w m e ssag e wh ich  prov i d es sp ecifications o f  t h e m e ssa g e  fo rm at, in form at io n  in  th messag e , th destin atio n  id entities to   t h e em bedde boa r d  an d se n d i n g t h rec o r d ed i n f o rm ati on t o  t h e cl i e nt s w ho  n o t  o n l y  req u est e b u t  al so   sends unre que sted  m e ssages in case of fire  accidents. Ou r syste m  enables the clients to  decode the  message   receive d a n d finds the l o cation of  fire acci dent a n m a kes known t h present c o ndition  from  the de code data. If t h e client is satisfied by the data in the te xt  m e ss age it is not requi red to acce ss internet whi c h ca al so be d one a u t o m a t i call y  by  t h e corres p o ndi ng  pr og ram  run n i n g i n  t h e   m i cro-co nt r o l l e r. Thi s  m a y lead i n   the re duction  of a huge am ount of data acce ss tim e  and co st. Also, whe n   there is a  re quirem ent to know the   location  of the  problem , whic h can  be  done  by dec odi ng the i m age, there is still  only a very less access ti m e   requ ired   for accessin g  th e d a t a  as th ere is  only d o wn l o ad i n g   fro m  th e web   (goo g l e m a p s with ou t an in itial   upl oad .     A not her i m port a nt  feat u r e t h at  t h i s  sy st em  pro v i d es is  that the costs for  data transfers ca n be   deci de by  t h e  cl i e nt . I f  i t  i s   r e qui red  a m odi fi cat i on t o  t h e   pr o g ram m i ng  r u n n i n g i n  t h e e m bedded  b o ar d ca n   b e   u s ed  t o  tran sm it to  a larg nu m b er of  clients. In  suc h  a  case t h e c ontact  num b ers of t hos e clients a r e   defi ni t e l y  requ i r ed t o  be s p eci fi ed t o  t h e em bedde d b o a r d .  An ot he r i m port a nt  feat ure o f   t h i s  sy st em  i s  that  t h transm ission of bulky i m ages is re placed by  the corresponding transm issi on of their m e ssage containi ng the  i m age data, which is a part  of the SMS se nt. The r e is a f acilit y provide d  to the client  at t h e receive r side that   downloa d ing of the im age of the lo cation of the fire accident can be  done  from  google maps whose location  was  obtaine from  GPS  receiver a n d tra n sm itted to the  clie nt, from  the above  m e ntioned SMS  data, by  usi ng  a C o m put er sy st em  whi c h  i s   con n ect ed  t o  i n t e rnet   usi n V B  pr o g ram ,  by   m a ki ng a  s p eci fi cat i on  of  t h i s   im age  data as a   part  of URL ,   whic h returns the  image t h at can be  use d  t o   reach  the s pot ea sily as also the  routes of  t r avel  are  p r ov i d ed  by  t h e  g o ogl e m a ps. T h i s  has  seve ral  a dva nt age s  as  n o t  o n l y  t h pr o b l e m  i s  report e but   also  th e sim u lt an eou s  actio n t o   redu ce t h fire effect  b y  auto m a ticall y  p u m p in g  water by tu rn ing  th m o to rs  on , a n pr o v i d i n g  t h pat h o f  t r a v el  al o n g   wi t h  t h e si m u l t aneo us  t r ac ki n g   of  t h e  ve hi cl e can  be   do ne  i n  t w o   ways, i.e.,  by the google  m a ps (g lobal sol u tion) and the  GPS recei ver  (inde pe nde nt solution). Als o  data   securi t y  i s  m a int a i n ed  as  onl y  t hose  wh k n o w  t h e p h one  num ber c o r r es po n d i n g t o  t h e  SIM  car pre s ent  i n   the e m bedde boa rd can access the data. The data corres p on ding to the image is th e la titude and longitude   coordinates acqui red and tra n sm itted by  the GPS receive r. Als o , data secu rity can further be enha nc ed by   main tain in g  a  p a ssword, t o   hav e  secrecy  o f  d a ta, wh ich sh ou ld b e  rev e aled  to tho s clien t s wh o wan t  to  access the  syste m . The  em bedde de vice is  programm ed in  C c o de a n d i s  de bugge d  a n downloa d e d   into t h em bedde d b o ar d usi n g IC D - 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    15 06  –  1 513  1 510 4. 2.   Ha rdw a re specifica t ions   The  heart   of t h e em bedde boa r d  use d  i n   t h i s  w o r k  i s  a  dsP I C  m i crocont r o l l e r. It   has  t w UAR T s   i n t e rnal l y  avai l a bl e and  has 4 8 - K B  of  on - b o a rd era s able Fl ash m e m o ry.  One  UART is to comm unicate with  t h e GSM  m odem .  The ot he r UAR T i s  t o  re cei ve dat a   from the GPS rec e iver. T h e Te m p erature sens or a nd  fire se ns or are  interfaced to  the analog  pins after  configuration. A m obile ph one  int e rface d t o  PC  with  in tern et  (o r sim p l y  a m o b ile  ph on e with i n tern et f acility) is  u s ed   for t h e acqu isitio n of the im ag e at th receiving e n d.      4. 3.   So ftwa re specifica t ion  a n d its ro le  The  p r o g ram m i ng  use d  i n  t h e m i crocont r o l l er i s   do ne  usi n g  C  l a ng ua ge . It  co n v ey s t o  t h GSM   m o d e m  th at i t   h a s to  sen d  an   SMS o f  t h e receiv ed   d a ta. The co d e   runn ing o n  th e m i cro c o n t ro ller in itially also   orders the embedde d  DAS t o  gat h er t h e data from   all the se nsors a n d GPS receive r interfaced  onto the   em bedde b o a r an d m e ssag e s i t  t o  t h e  cl i e nt  w h e n   req u es ted  or send s auto m a ticall y   in case of  fire acc ident,  from  the GSM m ode m .  It  also intim ates the  user if  t h ere are an y erro rs in th e conn ectiv ity. Th furth e i n t e rfaci ng o r   m a ni pul at i o ns t o  t h i s  sy st em   can si m p l y  be do ne by  di rect l y  i n t e rfaci ng t h e de vi ces o n t o  t h em bedde b o a r d a n d m a ki ng  cor r es p o n d i n g  m odi fi cat i ons  t o  t h e  co de  ru nni ng  i n  t h e m i croc ont r o l l e r.   Th us   t h e sy st em  i s  very  m u ch fl exi b l e  an d ca n ea si l y  be m odi fi ed  based  o n   va r i ous a p pl i cat i ons.  The  p r o g r a m  can   al so be  do ne s u ch t h at  i t  cont i n u o u s l y  sends  t h e gat h e r ed   data fro m  th e GPS, th e te m p erature se nsor and fi re   sens or,  i n t o  t h e  fl ash  m e m o ry  of  t h dsP I C  s u ch t h at  t h ol de dat a  i s  re pl ac ed  by  t h ne we dat a .     No m e n c latu res  $ G PGGA  G l ob al po sition i ng  system  f i x   d a ta  $ G PBOD  Bearin g orig i n   to  d e stin atio $G PGL L   Geo g r ap hi po si t i on  of l a t i t u d e  o r  l o n g i t ude   $ G PGSA  GPS DOP and   activ e satellites   $ G PGSV  GPS Satellites in  v i ew  $G PR M C   R ecom m e nded  m i nim u m  speci fi c GP or  Tr ansi t  dat a   $ G PV TG  Tr ack m a d e  and   g r ou nd  sp eed go od          Fi gu re  3.  P hot og ra ph  o f  t h e  e m bedded  D A S  b o ar d a n d t h e   m obi l e  cl i e nt  wi t h  sam p l e  de vi ces       4. 4.   Exam ple Appl ication   Th e d a ta tran sfer in  th is system is as d e scrib e d  b e l o w. It tak e s a ti m e  d e la y o f  45 s fo r t h e start-up   of  t h e SIM  3 00  GSM  m odem .   For t h i s  exam pl e appl i cat i o n ,  a t e m p erat ure  and fi re se ns o r s ha ve bee n  chos en Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Design ing   a  Mu lti-pu rpo s e GS M Ba sed   In tera ctive Emb e dd ed Da ta Acq u isitio n  .... (P.  Mich a e l Preeta m  Ra j)  1 511  The  dat a  gat h e r ed  fr om  t h ese sens ors  i s  co n v ert e d i n t o   d i gital fo rm  an d  i s  forward e d  to th e m i cro  contro ller.  The  program   collects the data from  the GPS  receive from  a larger set of  data and se nds it to, the   transm ission re gister of the  UART2  which i s  serially c onnected to the sr-92  GPS  receiver. T h is is nec e ssary  as th e GPS receiv e p r ov id es sev e ral d a ta, o t h e r th an  the latitu d e  and lo ng itu de v a l u es,  wh ich  are n o t   n ecessary for th is app licatio n. Th e requ ired  d a ta can   be  gat h ere d  by c o m p aring the starting c h aracte r of the   st ri ng s s h o w n i n  Fi gu re  4.         Fi gu re  4.  Si n g l e  m e ssage sam p l e       The exam pl e st ri ngs  w h i c h c ont ai n t h e Lat i t ude a nd l o n g i t ude c o o r di nat e s st art s  wi t h   “$G P G G A ”.  Th e co ord i n a tes o f  latitud e  and  lon g i t u d e   v a l u es  o f  a  p a rticu l ar lo cation  are shown  i n  Tab l e 1 .  Th erm i s t o r  is  u s ed  as a tem p eratu r e sen s or  to  ob tain  t h e tem p erat u r e m e a s u r em en t. Th micro c on tro ller h a s in-bu ilt an alog  to  d i g ital con v erter to wh ich t h erm i sto r  is in t e rfaced .   The re d u ct i on  of c o st  i n  t h i s   im pl em ent e d sy st em   i s  t o  a great  ext e nt  as t h e re qui rem e nt of  usi n g a   ca m e ra for  obt aining im ages is elim inated. RS 232 is  us ed in  sev e ral i n terfacin g s   su ch  as  to  th GPS receiv er,  GSM  m odem   and i n - b et wee n  t h e m obi l e  pho ne an d t h e P C . The ap pr o x i m at e val u es of  t i m e  show n i n  Tabl e   2   n o t  on ly prov e t h q u i ck n e ss of   op er ation of  th is syst em but als o  further it ca be m a ximized to  larger  extent for the  cases whe n  hi gh s p ee d of  data transfer  is requ ired. Th i s  h i gh  sp ee d data trans f ers  can be   obt ai ne by  re duci n g  t h del a y  t i m e  provi de d i n  t h e C   pr og ram  i n  t h e m i croc o n t r ol l e r ,  as  m o re t h an s u f f i ci ent   t i m e  i s  pro v i d e d   fo r t h e  va ri o u de vi ces t o   r e sp on d.       Table  1.  Obtained latitude a n d longitude  c o ordinates  dec o ded from  GPS  receiver  Type $G PG GA  L a titude 16. 441 5   Nor t h/South  N  L ongitude  80. 621 7   East/W est  E      Tabl 2. C o n d i t i ons  of  F I R E   det ect i o n  an d c o r r es po n d i n m o t o r ru n n i n st at us   S. No   Fire de tec t ion   Motor Status   Approxi m a te  Ti m e   1.   Fir e  available  ON ( t o pu m p   water  to quench fir e 18 Second   2.   Fir e  not available  OFF  17 Second     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    15 06  –  1 513  1 512     Figure  5. Expe cted Im age corr esp o ndi ng  t o  t h e a b o v Tabl e  1       5.   CO NCL USI O N   In t h i s  w o r k  a  dat a  acq ui si t i on  sy st em  whi c h i s  p r ove d t o  p r i m ari l y  provi de saf e t i e s du ri n g  fi re  accidents is  provi ded. T h e m a in stunnin fe ature  of this  syste m  is that  it autom a tically sends m e ssages to t h fi re st at i on pe r s on nel ,   ow ner s  of t h e sy st em   and a n y b ody  e l se wh o wa nt s t o  be a part  o f   i t .  Anot her  fan t ast i c   featu r e of th is  syste m  is th at i t  also  au t o m a t i cally tu rn s t h m o to rs on  to   pu m p  water to  q u e n c h  th e fire. The  th ird  m a g n i ficen t  feature o f  t h is syste m  is  t h at it al so  au tomatical ly an d  sp on tan e ou sly p r ov id es th e locatio n   of t h e place  where t h e fi re ac cident  occurs  using  goog le maps im ages which m a kes it very m u ch easy for t h fire station pe rsonnel and  other related authorities to reach the pl ace of problem  with in no tim e  and thus  m i nim i ze t h e a dve rt  ef fect o f  fi re. T h sy st em  al so gi ves  i t s  users  a  wi d e  ra nge  o f   opt i ons , i n  t e rm s o f  t h t y pes of  dat a , acqui ri n g  an d a ccessi ng t h e da t a . An i n fi ni t e  num ber o f  ap p l i cat i ons can b e  im pl em ent e d usi n g   this or a certain m odification of this  syste m . Thus there is  this cool ad va ntage of not having a necess ity of  u s ing  a cam e r a  for  ob tain ing  im ag es o f  lo catio ns an u p l o a d i n g  th em   in to  th e i n tern et, wh ich fu rt h e increases the  data transfe r  rat e , as  im ages are di rect l y  obt ai ned  fr om  goo g l m a ps, and m a kes i t  pre f era b l e  fo r   all real-tim e a nd sa fety appl ications. As per the sim p lic ity asp ect o f  th is syste m , u s e o f   b u l k y  in tern et   pr ot oc ol s i s  av oi de d an d as t h e dat a  i s  sm art l y  co m p resse d i n t o  an SM S .  Th us i t  i s  underst o o d  t h i s  s y st em   provides a  m u ch  neede d  im provem e nts in te rm s of  sa fety,  costs, a n d sim p licity and data  access rates.      ACKNOWLE DGE M ENTS  Our sp ecial than ks to   g oog le  m a p s  wh ich  i s  u s ed  to  acquire th e im ag es o f  t h e lo cation s  sh own  in   Fi gu re 5.       REFERE NC ES   [1]   A.  Z.  Alkar,   et al. , “An Internet-Based In tera ctiv e Embedded Data-Acq uis ition S y s t em  for Real- T im e   Applications,”  I EEE Transactio ns On Instru mentation and  Meas urement , vo l/iss u e: 58(3) , 2009   [2]   C. E.  Lin ,   et al. ,   A  real-tim e r e m o te control  arc h ite cture us ing   m obile com m unica tion, ”  D e pt . o f  El ectr .  Eng ., N a t.  Changhua Univ. of  Educ., Taiwa n , Instrument ation and Measurement, I E EE Transactions , 2003   [3]   E. B e kiroglu  an d N. Daldal, “ R emote con t rol of  an  ultrasonic motor b y   us ing a GSM mobile phone,”  Se ns.   Actuators a  Ph ys. , vol/issue: 120 (2), pp . 536–542 , 2005 [4]   Y. Dong and  L.  Wang, “Design of Em bedded Cr opland Dat a  Acquisition  and  Pr ocessing S y st em  Based on Xscal e   and WinCE,”  In ternational Foru m on Informatio n Technolog y a nd Applications , vol/issue: 16(1) , pp. 700 – 703 2009.  [5]   C. E. Lin  and  C. W.  Hsu, “Verification of un manned air  vehicle f ligh t  con t ro l and s u rv eil l an ce us ing  m obil e   communication,”  Journal o f  Aerospace Computing, Information ,   and Communication , vo l/issue: 1 ( 4), pp. 189-197 2004.  [6]   S. Anvar  and F.  Louis, “T h e  ANTARES offshore data  acquisition :  a hi ghly  distrib u ted,  embe dded  and  COTS-based  sy s t e m ,   Nucl ea r  Scien c e  Sympo s ium Confer enc e  Re cor d IE EE , v o l/issue: 2 ( 12), p p . 103-106 , 200 0.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Design ing   a  Mu lti-pu rpo s e GS M Ba sed   In tera ctive Emb e dd ed Da ta Acq u isitio n  .... (P.  Mich a e l Preeta m  Ra j)  1 513  [7]   F. Ponton and F. Vernier,  “Observation of th e Argenti e re gl aci er  flow variab ilit y   from  2009 to 20 11 b y  T e rraSAR - X and GPS displaceme nt m eas urem ents ,”  IEEE Journal of Selected Topics  in  Applied Earth  Observations and  Remote Sensing , vol/issue: 7(8) pp. 3274-3284 2014.  [8]   J. Zou and  K. Tong, “Applicatio n of GPS control surv ey  and  precise tr aversing  in the  tunnel orientation , ”  Journa of Geomatics , vo l/issue: 39 (2), pp . 42-44 , 2014 [9]   H. Kawai and M .  Satoh ,  “2010 C h ile  and 2011  Tohoku tsunami p r ofiles measur ed  b y  GPS buo y s   and coastal wav e   and tide g a uges  in  a n a tionwid e ocean wav e   inf o rmation network for ports  and   harbors,”  Journ a l of Waterway,  Port, Coasta l an d Ocean  Engin e ering , vo l/issue:  140(2), pp . 135- 145, 2014   [10]   T.  Kato  and Y.  Terada, “Ts unami due to  the 20 04 September 5 t h off th Kii pen i nsula  earthqu ak e, Jap a n, recorded  by  a  ne w GPS b u o y ,   Journal o f  Earth, Planets a nd Space , vo l/iss u e: 57(4) , pp . 29 7-301, 2005 [11]   J.  Liny ia ng,   et al. , “Embedded Laborator y  Env i r onment Monitor Sy stem,”  IEEE, WASE International Conference  on Information  Engineering , pp. 197-201, 2009.  [12]   C. Tr ¨ o dh andl,  et al. , “Remote  Target Monitoring  in Embedded  Sy st ems Lab  Cou r ses using a Sen s or Network,” p p 5433-5438, 200 6.  [13]   V. Gupta,  et a l . “Sensor Network: An open  data  exchang e  for  th e web of  things,”  pp.753-755, 201 0.  [14]   W. Ping and W .  Zh eng, “IEE E, design and  Implementation of  open  com puter  lab monitor i ng  and manag e ment  sy s t e m ,   IEEE,  computer and  modernization , vo l. 11 , pp . 125-12 8, 2007 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.