I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9 ,   p p .   4 6 5 7 ~ 4 6 6 7   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ij ec e . v 9 i 6 . p p 4 6 5 7 - 4667           4657       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Interne o things  bas ed indust ria env iro n m e nt  m o n itoring  and  co ntrol: a desig n   a ppro a ch       Ala a   Abdu lha dy   J a ber 1 F ira s   K ha lil I bra hi m   A l - M o us a w i 2 H a y der   Sa beeh  J a s e m 3   1 M e c h a n ica En g in e e rin g   De p a rt m e n t ,   Un iv e rsity   o f   T e c h n o l o g y ,   Ira q   2 Al - M u sta n siriy a h   Un iv e rsit y ,   Ira q   3 Un iv e rsit y   o f   Tec h n o lo g y ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r tic le  his to r y:   R ec eiv ed   Ja n   15 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   J u n   2 5 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   J u l   5 ,   2 0 1 9       In   th is  re se a rc h   a n   in tern e o th in g (Io T )   s y ste m   is  d e sig n e d   f o th e   p u rp o se   o f   in d u strial  e n v ir o n m e n m o n it o rin g   a n d   c o n tr o l.   T h e   sy ste m   is  m a in ly   c o m p o se d   o f   c o n tro a n d   se n so u n it s.  Co n tr o u n i h a th e   re sp o n sib il i ty   o m a n a g in g   th e   re c e i v e d   d a ta  fo rm   th e   se n so u n it   a n d   th e n   e x e c u ti n g   th e   d e v e lo p e d   c o n tr o a lg o rit h m   b a s e d   o n   t h e   m e a su re d   p a ra m e ter s.   No d e M CU  d e v e lo p m e n k it   is  u s e d   a th e   c o re   o f   th e   c o n t ro l   u n it .   T h e   se n o r   u n it   c o n tain g a a n d   tem p e ra tu re   se n so rs  u ti li z e d   f o m e a su rin g   th e   tem p e ra tu re   a n d   c o n c e n trati o n   o f   to x i c   g a se in   th e   m o n it o re d   sp a c e .   b u z z e h a a lso   b e e n   e m b e d d e d   i n   th e   se n so u n it   f o a lertin g   th e   o c c u p a n ts  a c o u stica ll y   in   th e   d a n g e situ a ti o n s.  If   th e   m o n it o re d   te m p e ra tu re   g e ts  h ig h e o r   lo w e th a n   th e   se lev e ls,  th e   a ir   c o n d it i o n in g   s y ste m   w il b e   a u to m a ti c a ll y   o p e ra ted .   S im il a rl y ,   th e   f a n   (v e n ti latio n sy ste m   w il b e   o p e ra ted   if   th e   lev e o f   to x ic  g a s e b e c o m e h ig h .   A   m o b il e   a p p li c a ti o n ,   b a se d   o n   Bly n k   p latf o rm ,   is  th e n   d e v e lo p e d   to   e n a b le   th e   w irele ss   m o n it o rin g   a n d   c o n tro l   o f   th e   e n v ir o n m e n b y   th e   in   c h a rg e   p e o p le.  In   a d d it i o n   t o   th e   a u to m a ti c   a n d   w irele ss   c o n tro th e   m a n u a c o n tro c a p a b il it y   is co n sid e re d   i n   t h e   d e v e lo p e d   I o T   sy ste m .   K ey w o r d s :   B ly n k   p latf o r m   E n v ir o n m e n m o n i to r in g   I n ter n et  o f   t h i n g s     No d eM C U       Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ie n c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A laa  A b d u lh ad y   J ab er ,     Me ch an ical  E n g i n ee r in g   Dep a r t m en t,   Un i v er s it y   o f   T ec h n o lo g y ,   B ag h d ad I r aq .   E m ail:  2 0 0 3 9 @ u o tech n o lo g y . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     Mo n ito r in g   en v ir o n m en tal  p ar a m eter s ,   s u ch   a s   te m p er atu r e,   h u m id it y   an d   t h co n ce n tr atio n   o f   to x ic   g ase s ,   in   r esid e n tial  o r   in d u s tr ial  m ed i u m   is   o f   g r ea i m p o r tan ce   f o r   k ee p i n g   th o cc u p an ts   s af a n d   co m f o r tab le.   Ma n y   p r ev io u s l y   co n d u cted   r esear ch e s   h a v b e en   f o cu s i n g   o n   d e v elo p in g   d if f er e n h ar d w ar an d   s o f t w ar co n f i g u r atio n s   f o r   e n v ir o n m e n t   m o n ito r in g   a n d   co n tr o l.  Fo r   i n s tan ce ,   r esear ch er s   h a v e   d ev elo p ed   w ir ele s s   s en s o r   n et w o r k   ( W SN)   s y s te m   f o r   en v ir o n m en m o n ito r i n g   in   an   i n s tan t   co f f e e     f ac to r y   [ 1 ] .   I n   th is   r e s ea r ch   w ir eles s   s e n s o r   n o d c o m p o s ed   o f   f o u r   la y er s   an d   b ased   o n   8 0 5 1 - m icr o co n tr o ller   f r o m   An alo g   Dev ices  a n d   Sp ar tan   3   FP GA   f r o m   Xil in x   h a v b ee n   c o n s tr u c ted .   Of   th e s e   f o u r   la y er s   t h er ar t w o   s e n s o r   la y er s ; t h f ir s t   o n i s   ad o p ted   to   m a n a g t h w ater   q u alit y   m ea s u r e m en t s   a n d   th s ec o n d   is   to   m ea s u r th e m itted   g a s   lev el.   T h m ea s u r ed   p a r am eter s   ar p H,   tem p e r atu r o f   th w aste   w ater   a n d   th co n ce n tr atio n   lev el  o f   n u m b er   o f   e m itted   g ase s ,   s u c h   a s   ca r b o n   m o n o x id ( C O) ,   S u lp h u r   d io x id ( SO 2 ) ,   an d   n itric   o x id ( NO) .   An o th er   p ap er   p r o p o s ed   an   ag r ic u lt u r al  e n v ir o n m en m o n ito r in g   s er v er   s y s te m   t h at  in te g r ates   en v ir o n m en ta a n d   s o il   s e n s o r s ,   G P m o d u le   an d   C C T i n to   d ev ice  to   co llect   in f o r m atio n   f o r   m o n ito r i n g   th e n v ir o n m e n at  cr o p   p lan tatio n s   [ 2 ] .   T h s y s te m   p r o v id es  r ea l - ti m e   en v ir o n m e n tal   m o n i to r in g   a n d   v ar io u s   ap p licatio n   s er v ice s   b ased   o n   th co llected   in f o r m atio n .   I n   ter m   o f   elec tr ical  p o w er ,   t h p r o p o s ed   s er v er   s y s te m   w a s   p r o v id e d   w it h   s o lar   c ell  m o d u le  a s   its   p o w er   s o u r ce ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9   :   4 6 5 7   -   4 6 6 7   4658   th u s   it  ca n   w o r k   w it h o u s u p p ly i n g   an y   ex ter n al  p o w er .   Ho w ev er ,   th p r o b lem   f ac ed   in   t h e   d ev elo p ed   s y s te m   w a s   t h s er v er ' s   co n s u m ed   p o w er   i s   s ig n i f ica n tl y   lar g er   t h a n   t h p o w er   g e n er ated   i n   t h s o lar   ce ll  m o d u le,   b ec au s o f   th i s   t h o p er atin g   t i m w a s   q u i te  s h o r t.  T o   s o lv th is   p r o b lem ,   t h s er v er   w a s   r eb u ilt  to   i m p le m en t   th s y s te m   w i th   lo w   p o w er   e m b ed d ed   b o ar d   m o d u le s ,   an d   t h i s   h as  in cr ea s ed   th e   o p er atin g   ti m o f   th p r o p o s ed   s y s te m .   Si m ilar l y ,   g r ee n h o u s te m p er atu r m o n ito r in g   an d   co n tr o s y s te m   h as  b ee n   d e v elo p ed     b y   Xiao ,   et  al.   [ 3 ] .   W ir eless   d ata  tr an s m i s s io n   ca p ab ilit y   h a s   b ee n   ad d ed   to   th s y s te m   u s i n g   Z i g B ee   w ir eles s   co m m u n icatio n   p r o to co l.   T h te m p er atu r ac q u is it io n   an d   t h en   w ir ele s s l y   tr an s m i tti n g   it  to   ter m i n al  n o d w er ac h iev ed   u tili zi n g   t w o   C C 2 5 3 0   n o d e,   w h ich   i s   an   i n te g r ated   d ev elo p m e n t e n v ir o n m e n m o d u le.     J in s o n g ,   et  al.   [ 4 ]   d esi g n ed   s m all,   lo w - co s t,  ea s y   to   la y o u u r b an   e n v ir o n m e n tal   q u alit y   m o n i to r in g   ter m i n al,   an d   m u lti - ter m in a co n s tit u te s   d is tr ib u ted   n et wo r k .   T h d esig n ed   s y s te m   h a s   th ca p ab ilit y   o f   d etec tio n   air   p o llu tio n   g as,  in h alab le  p ar ticle  an d   m eteo r o lo g ical  p ar am eter s .   B ased   o n   th d ata  r ec eiv ed   f r o m   th ter m in a ls ,   t h d ata  p latf o r m   ce n ter   ca n   m o n i to r   an d   r ec o r d   th r ea l - ti m d y n a m ic  d ata.   T h en ,   it e s tab lis h e s   m o n i to r in g   s y s te m   d atab ase,   an al y s i s   t h r ea l - ti m d y n a m ic  d ata  an d   p r ed ict  t h r eg io n al  e n v ir o n m en t a l   p o llu tio n   s it u atio n   a n d   d ev elo p m e n tr e n d s ,   w h ic h   p r o v id s cie n ti f ic  b a s is   to   ef f ec ti v el y   co n tr o l     th e n v ir o n m en ta co n d itio n s .   An o t h er   i n ter esti n g   r esear ch   is   ab o u d e v elo p in g   a n   a u to m atic  air   te m p er atu r e   an d   h u m id it y   m o n i to r in g   s y s te m   i n   t h cu lt iv at io n   o f   o y s ter   m u s h r o o m   b ased   o n   A r d u in o   U n o   m icr o co n tr o ller   [ 5 ] .   T h d ev elo p ed   s y s te m   w as  i n te g r ated   w ith   w ir ele s s   ca p ab ilit y   ( B lu eto o th   an d   W i - Fi)  an d   an   An d r o id   ap p licatio n   f o r   r em o te  co n tr o an d   d ata  d i s p la y in g .   Dep en d i n g   o n   th e   m ea s u r ed   te m p er atu r a n d   h u m id it y   v al u es  t h m icr o co n tr o ller   tu r n   o n   t h p u m p   a u to m a ticall y   to   p u m p   w a ter   in   o r d er   to   lo w er   th r o o m   te m p er at u r i f   it  is   h ig h er   t h an   n o r m al,   o r   t h l ig h t   w ill   b t u r n ed   o n   to   h ea t   th e   r o o m   if   g e ts   co ld .   A l s o ,   o th er   r esear ch er s   h a v e   b ee n   f o cu s in g   o n   d ev elo p i n g   s m ar e n v ir o n m e n m o n i t o r in g   an d   co n tr o ap p lian ce   f o r   h o m e s   [ 6 ] .   I n   t h is   r esear ch   s m ar f a n   t h at  i s   ab le  to   m o n ito r   th r o o m   te m p er atu r an d   b ased   o n   it  its   s p ee d   is   eith er   i n cr ea s ed   o r   d ec r ea s ed   au to m at icall y   h a s   b ee n   b u i lt.  T h d ev elo p ed   f an   i s   b ased   o n   E SP 8 2 6 6   m icr o co n tr o ller ,   DH T 2 2   tem p er at u r s en s o r   an d   H C - SR 0 4   u l tr aso n ic  s en s o r .   T h u ltra s o n ic  s e n s o r   is   u tili ze d   f o r   d etec tin g   p eo p le  av ailab ili t y   in   th r o o m .   Ho w ev er ,   th r e s ea r ch er s   h a v ca r r ied   o u i n ter v ie ws   w i th   n u m b er   o f   p eo p le  th a h a v b ee n   as k ed   to   tes t h d ev e lo p ed   f an   a n d   t h e y   h a v s h o wn   h ig h   s ati s f ac tio n ,   d u to   its   ad v an tag e s   i n   en er g y   r ed u ctio n   a n d   co m f o r tab il it y .   Ge n er all y ,   s t u d y   h as   b ee n   co n d u c ted   b y   th Hea lth   E f f ec t   I n s tit u te  i n   2 0 1 6   co n clu d ed   th at   ex p o s i n g   p eo p le  to   p o llu ta n air   f o r   lo n g - ter m   w as   th r ea s o n   f o r   d ea th   6 . 1   m i lli o n   p eo p le  d u to   ca s i n g   d if f e r en d is ea s es,  s u c h   as,  h ea r a ttack s ,   s tr o k e s   a n d   lu n g   ca n ce r   [ 7 ]   I n   t h p r esen r esear ch ,   h o w e v er ,   an   in d u s tr ial   en v ir o n m e n m o n ito r in g   a n d   t h en   co n tr o l lin g   it   v ia   p o w er in g   o n   o r   o f f   th a ir   co n d itio n i n g   an d   v en t ilatio n   s y s te m s   b y   u s i n g   I n ter n et  o f   t h in g s   ( I o T )   co n ce p is   g o in g   to   b t h o r o u g h l y   i n v e s ti g ated ,   as   d is c u s s ed   in   t h f o ll o w i n g   s ec t io n .   T h d esi g n   ap p r o ac h   an d   t h u s ed   elec tr o n ic  co m p o n e n ts   ar th o r o u g h l y   d is c u s s ed .         2.   G E NE R AL   D E SCR I P T I O N   O F   T H E   DE V E L O P E SY ST E M     T h p r o p o s ed   s y s te m   is   m ai n l y   co m p o s ed   o f   f o u r   p ar ts ;   th ese  ar co n tr o u n it,  s e n s in g   u n it,   th s m ar tp h o n ap p licatio n   f o r   r e m o te  m o n i to r in g   an d   co n tr o l,  an d   t h e m b ed d ed   co d th at  is   u s ed   f o r   s y s te m   m a n ag e m e n t.  T h m ai n   p u r p o s o f   t h ese  f o u r   p ar ts   to g et h e r   is   to   au to m ate  t h o p er atio n   o f   th e   v e n tila tio n ,   h ea ti n g   a n d   co o lin g   s y s te m s   in s id th i n d u s tr ial  f ac i liti es  an d   lab s .   T h is ,   in   ad d itio n   to   in n o ce n an y   en v ir o n m e n tal  d a n g er ,   w ill  h e lp   in   r ed u cin g   t h co n s u m ed   en er g y   an d   av o id i n g   t h f o r g et f u l n ess   er r o r s ,   s u c h   as  f o r g etti n g   t u r n i n g   o n   t h a b o v m e n tio n ed   s y s te m s   w h e n   t h e y   ar n ee d ed .   A ls o ,   th e   c ap ab ilit y   o f   aler ti n g   th p eo p le  w h o   ar i n   c h ar g t o   tak a n   ac t io n   o r   to   e v ac u ate   th e   b u ild i n g   w h en   th er e   is   h ig h   le v el  o f   r is k   is   co n s id er ed   to   b in te g r ated   in   t h p r o p o s ed   s y s te m .   T h e   s tated   f o u r   p ar ts   o f   t h d e s ig n ed   s y s te m   ar e   d elib er ated   in   d etails in   t h s u b s eq u en s ec tio n s .         3.   CO NT RO L   U NI T   DE S I G N   An y   co n tr o u n it  is   m ain l y   b u ilt  b ased   o n   m icr o co n tr o ller   m o d u le  an d   d if f er en s en s o r s ,   ac tu ato r s   an d   d is p la y i n g   d ev ice  ar in te r f ac ed   to   it.  T h u s ,   th m ai n   co m p o n e n ts   t h at  h a v b ee n   u s ed   in   th co n tr o u n it   d ev elo p m en t a n d   h o w   t h e y   ar e   co n n ec ted   to g et h er   ar d is cu s s ed   as f o llo w s .     3 . 1 .     No deM CU  d ev elo p m ent   k it   T h co r o f   t h d ev e lo p ed   elec tr o n ic  s y s te m   i n   t h i s   r esear c h   i s   No d eM C v er s io n   2 ,   it  s er v es  a s   it s   m ai n   co n tr o ller   u n it.  I h a n d les  t h w ir eles s   co n n ec ti v it y ,   co n n ec tio n   to   lo ad ,   co m m u n icatio n   w it h   p er ip h er als,  co n tr o an d   d is p la y   p r o ce s s es.  Ho w e v er ,   th e r ar m an y   m i cr o co n tr o ller s   ar av ailab le  in   th m ar k et,   b u t h i s   o n w a s   ch o s en   d u to   it s   s m a ll  s ize   ( 4 9   ×  2 4 . 5   ×  1 3   m m ) ,   a f f o r d ab le  p r ice,   lo w   p o w e r   co n s u m p tio n   an d   e x te n o f   c o m m u n it y   s u p p o r [ 8 ] .   T h No d eM C m o d u le  u s es  E SP 8 2 6 6   W i - Fi  m o d u le,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       I n tern et  o f th in g s   b a s ed   in d u s tr ia l e n vi r o n men t m o n ito r in g   a n d   co n tr o l:     ( A la a   A b d u lh a d Ja b er )   4659   in te g r ated   w ith   3 2 - b it  R I S C   T en Sil ica  L 1 0 6   m icr o co n tr o ller   r u n n i n g   at  8 0   MH z;  t h is   cr ea t es  lo w - co s a n d   lo w - p o w er   co n s u m p t io n   d e v e lo p m e n t   p latf o r m   f o r   e m b ed d ed   an d   I o T   ap p licatio n s   [ 9 10 ] .   No d eM C is   a n   o p en   s o u r ce   p lat f o r m   a n d   ca n   b p r o g r a m m ed   u s i n g   A r d u i n o   I DE   ( u s i n g   m icr o   USB )   s o   th d i f f er e n t   lib r ar ies  u s ed   b y   A r d u i n o   ca n   b r u n   o n   it.  Fig u r 1   s h o w s   th p i n s   d ia g r a m   o f   t h No d e MCU  alo n g   w it h   it s   v ar io u s   i n p u t s /o u tp u ts   ca p ab ilit ies.  I h a s   1 6   g e n er al  p u r p o s in p u t - o u tp u ( GP I O)   p o r ts ,   1 3   o f   th e m   ca n   b e   co n f i g u r ed   to   b p u ls e - w id th   m o d u latio n   ( P W M)   s o u r ce s .   A l s o ,   it  co n ta in s   I n ter - I n teg r ated   C ir cu it  ( I 2 C )   p r o to co l,   1 0 - b it  an alo g - to - d i g ital  co n v er ter   ( A D C ) ,   Ser ial   P er ip h er al  I n ter f ac ( SP I )   p r o to co l,   UA R T   o n   d ed icate d   p in s ,   in   ad d itio n   to   tr an s m it - o n l y   U AR T   ca n   b e n ab led   o n   GP I O2 .           Fig u r 1 .   No d eM C d ev elo p m e n t k i t       3 . 2 .     Dis pla y   s cr ee n   I n   o r d er   to   s h o w   th e   s tat u s   o f   v en tilatio n   a n d   air   co n d itio n i n g   eq u ip m e n t a n d   d is p la y i n g   th ac q u ir ed   s en s o r   in f o r m atio n ,   s u c h   as   g as  te m p er at u r e,   a m b ien t   te m p er atu r an d   h u m id it y ,   th e   O L E s cr ee n   h a s   b ee n   u tili ze d .   I is   an   o r g a n ic  li g h e m itt in g   d io d ( OL E D) ,   h as  f lat  li g h e m itti n g   tec h n o lo g y ,   m ad o f   s er ies  o f   o r g an ic  th in   f il m s   p lace d   b etw ee n   t w o   co n d u cto r s   an d   h a v in g   d i m en s io n s   o f   1 2 8   x   6 4   [ 10 11 ] .   I co n s u m e s   lo w   p o w er ,   h as  h i g h er   i m ag q u alit y   a n d   ca n   b d r iv en   b y   SS D1 3 0 6   s in g le  c h ip   d r iv er .   T h OL E d is p la y   i s   in ter f ac ed   w it h   t h No d eM C b o ar d   w it h   t h ap p licatio n   o f   I 2 C   p er ip h er al  i n ter f ac p r o to co l.  T h I 2 C   p r o to co l   is   2 - w ir s er ial  co m m u n icat io n   s ta n d ar d   co m es  w i th   s er ial  d ata  li n ( SD A )   an d   s er ial  clo ck   lin e   ( SC L ) ,   w h ic h   allo w s   s er ial  tr an s m is s io n   o f   d ata/c o m m a n d s   b et w ee n   th O L E d is p la y   an d   th No d eM C U   b o ar d   s o   b it  is   s en o n   ea ch   clo ck   p u ls e.   As  s h o w n   in   Fig u r 2 ,   co n n e cti n g   th s cr ee n   w it h   th m icr o co n tr o ller   is   s i m p le  an d   ca n   b ac h ie v ed   u s in g   o n l y   4   p in s ,   b y   w h ic h   t h GP I O5   ( D1 )   an d   GPI O4   ( D2 )   o n   th No d eM C b o ar d   ar c o n f ig u r ed   w i th   t h SC L   an d   SD A   li n o f   OL E d i s p la y ,   r esp ec tiv el y .   Af ter   s etti n g   u p   th h ar d w ar e   co n n ec tio n s   th lib r ar y   f o r   th SS D1 3 0 6   d r iv er   n ee d s   to   b e   d o w n lo ad ed   f r o m   ( h ttp s :// g it h u b . co m /acr o b o tic/A i_ A r d u l ib _ S SD1 3 0 6 )   an d   ad d ed   to   th A r d u i n o   I DE .           Fig u r 2 .   I n ter f ac i n g   t h O L E s cr ee n   to   No d eM C U   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9   :   4 6 5 7   -   4 6 6 7   4660   3 . 3 .     T e m pera t ure  a nd   h u m i dity   s ens o r   T o   m ea s u r t h te m p er at u r a n d   h u m id it y   o f   t h a m b ie n t e n v ir o n m en t D HT 2 2   d ig ital  s e n s o r   is   u s ed .   T h is   s en s o r   w as  c h o s en   a m o n g   o t h er s ,   s u c h   as  DHT 1 1 ,   SHT 7 1 ,   s in ce   it  is   co s ef f ec tiv e,   co n s u m es  le s s   p o w er ,   co m es  w it h   lo n g   ter m   s tab ilit y ,   g i v es  ca l ib r ated   d ig ital  s i g n a an d ,   i m p o r ta n tl y ,   m o r ac cu r ate  [ 10 ] .   I ts   te m p er atu r m ea s u r e m e n t   r an g is   0 - 5 0   °C   w it h   an   ac cu r ac y   o f   ± 2   C o   an d   r elativ h u m id it y   r a n g e   is   2 0 - 9 5 w it h   a n   ac cu r ac y   o f   ± 5 %.  T h in d u s tr y   o f   DHT 2 2   is   b ased   o n   t h p iezo   r esis tiv e   te ch n o lo g y   an d   i t   also   h as  4   p in s   o f   w h ich   2   p i n s   u s es  I 2 C   p r o to co ( SC L   a n d   SD A ) .   T h s en s o r ' s   V C C   an d   GND  p in s   ar e   co n n ec ted   to   3 . 3   V   an d   GND  o f   No d eM C w h ile  its   d ata  p in   is   co n n ec ted   to   GP I O 0   ( D3 )   p in   o n   th b o ar d ,   r esp ec tiv el y ,   as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   A s   p r ev io u s ,   t h DHT 2 2   lib r ar y   is   r eq u ir ed   to   b e   ad d   t o   th A r d u i n o   I DE   af ter   it g e ts   d o w n lo ad ed   f r o m   ( h ttp s :// g it h u b . co m /ad af r u it/D HT - s en s o r - lib r ar y ).           Fig u r 3 .   I n ter f ac i n g   t h DHT 2 2   tem p er atu r s e n s o r   to   No d e MCU       3 . 4 .     Appl ia nce s   co ntr o l   A   r ela y   is   a n   au to m atic  an d   elec tr icall y   o p er ated   s w itc h   th a u s es  s m all  elec tr ic  cu r r en to   co n tr o lar g er   cu r r e n t.  I h as   co n tr o an d   co n tr o lled   s y s te m s ,   w h ic h   ar e   al s o   k n o w n   as   th e   i n p u t   an d   o u tp u c ir cu it s   r esp ec tiv el y ,   h o w e v er ,   t h t wo   cir cu its   ar e lectr icall y   s ep a r ated   an d   m a g n e ticall y   attac h e d .   T h u s ,   it  i s   v er y   u s e f u d ev ice  f o r   p er m itti n g   o n cir c u it  to   co n tr o to tall y   i s o lated   o n [ 12 13 ] .   Ma in l y ,   th er ar t w o   t y p es   o f   r ela y s elec tr o m ec h a n ical   r elay ,   w h ich   h as  an   elec tr o m ag n et  co n tai n i n g   w ir co il  th at  b ec o m es     te m p o r al   m a g n et   w h en   elec t r icit y   f lo w s   t h r o u g h   it,  lead in g   to   ac tu at io n   a   c u r r en p a s s i n g   s w itc h ,   a n d   s o lid   s tate  r ela y   ( SS R ) ,   w h ich   is   b ased   o n   ac tiv s e m ico n d u cto r   d ev ices  th at  u s es  li g h i n s tea d   o f   m a g n e tis m   to   ac tu ate  t h s w itc h .   T h latter   h as   n o   m o v in g   p ar ts ,   n o   co n tact  b o u n ce ,   a n d   f ast   s w i tch i n g   s p ee d   co m p ar ed   w i th   th e lectr o m ec h an ical  r el a y s .   Her e,   t w o   c h a n n el s   S SR   h av e   b ee n   u tili ze d   to   co n tr o t h 2 2 0   s u p p lied   p o w er ,   o n is   f o r   t h air   co n d itio n i n g   ap p lian ce   a n d   t h o th er   is   f o r   v e n tilatio n   ap p lian ce ,   to   s w itc h   t h e m   o n   an d   o f f   b ased   o n   th m o n ito r ed   en v ir o n m e n tal   p ar a m eter s .   T h ch an n els   ar co n n ec ted   t o   GP I O1 2   ( D 6 )   an d   DP I O1 3   ( D7 ) ,   r esp ec tiv el y   a s   s h o w n   in   F ig u r e   4 .             Fig u r 4 .   I n ter f ac i n g   s o lid   s t ate  r ela y   to   No d eM C U   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       I n tern et  o f th in g s   b a s ed   in d u s tr ia l e n vi r o n men t m o n ito r in g   a n d   co n tr o l:     ( A la a   A b d u lh a d Ja b er )   4661   3 . 5 .     M a nu a l c o ntr o l c a pa bil it ies    I n   ad d itio n   to   th e   ap p lian ce   au to m a tic  co n tr o l,  u s er   m a n u al  co n tr o ca p ab ilit y   h as  b ee n   ad d ed   to   th d ev e lo p ed   s y s te m .   T h i s   al lo w s   m an u al  co n tr o o f   t h v en tilat io n   a n d   air   co n d itio n i n g   s y s te m s   b ased   o n   s en s o r s   r ea d in g s   a n d   t h v is i o n   o f   th p eo p le  w h o   ar r e s p o n s ib le  f o r   ap p l y i n g   th e   o cc u p atio n al  s a f et y   s y s te m s .   T h u s ,   th r ee   p u s h   b u t to n s   h av e   b ee n   co n n ec ted   to   No d eM C U.   T w o   b u tto n s   ar co n f i g u r ed   to   p o w er   o n   an d   o f f   t h air   co n d itio n i n g   a n d   v e n ti latio n   s y s te m s   r es p ec tiv el y ,   w h ile  t h th ir d   i s   c o n f i g u r ed   to   u p d ate   th s en s o r s   d ata.   Ho w ev er ,   c o n tin u o u s   p r ess i n g   s tate  of   t h b u t to n s   h a s   b ee n   co n s id er ed   to   ex ec u te  t h eir   r elate d   co d es,  th is   is   to   av o id   m is tak e n   p r ess es   ca s e.   T h b u tto n s   ar co n n ec ted   to   No d eM C v ia     GP I O1   ( T x ) ,   G P I O3   ( R x )   an d   GP I O2   ( D4 ) ,   r esp ec tiv e l y   a s   s h o w n   i n   Fi g u r e   5 .             Fig u r 5 .   I n ter f ac i n g   t h r ee   p u s h   b u tto n s   to   No d eM C U       4.   SE NS I N G   UNI T   D E SI G N   As  t h n a m r ef er s ,   th e   s e n s o r   n o d in cl u d es  n u m b er   o f   s en s o r s   t h at   ar e m p lo y ed   f o r   m ea s u r i n g   n u m b er   o f   v ital  e n v ir o n m e n tal  v ar iab les.  T h ac q u ir e d   in f o r m atio n   b y   th e   s e n s o r   n o d ar th e n   co m m u n icate d   b ac k   to   t h c o n tr o u n it  a n d   b ased   o n   th e   s et  co n d it io n s   t h d esi g n ed   co n tr o alg o r it h m   i s   ex ec u ted .   T h co m p o n en ts   o f   th s e n s o r   n o d ar d elib er ate d   in   th f o llo w in g .       4 . 1 .     G a s   co ncer t a t io n lev el  s ens o r   T o   m o n ito r   t h p er ce n ta g o f   h ar m f u g ase s   i n   b u i ld in g s   a n d   o f f ices  th MQ - 1 3 5   s e n s o r   is   w id el y   u s ed .   M Q - 1 3 5   is   s m al l,  an a l o g   s e n s o r ,   h a s   h i g h   s e n s it iv i t y   to   Am m o n ia  ( NH 3 ) ,   C ar b o n   d io x id ( C O 2 ) ,   Su l f id e,   A lco h o l,  B en ze n e,   a n d   also   s e n s it iv to   s m o k e.   I ts   w o r k i n g   p r i n cip le  is   b ased   o n   e m p lo y in g   T in   d io x id ( Sn O 2 ) ,   w h ic h   h a s   l o w er   co n d u cti v it y   i n   clea r   air   an d   as  th co n ce n tr atio n   o f   t h p o llu ti n g   g ase s   in cr ea s es  t h co n d u c tiv it y   o f   th s en s o r   in cr ea s es  to o .   T h s en s o r   d etec tio n   r an g is   1 0 - 1000  ppm   ( p ar ticles   p er   m il lio n )   an d   th s tan d ar d   d etec tin g   co n d it io n s   i s   w h e n   th s u p p l y   v o ltag i s   5   ±   0 . 1 ,   th a m b ien t   te m p er atu r is   2 0   C o   ± 2   an d   t h h u m id it y   i s   6 5 ± 5   %.   T h g as   co n ce n tr atio n   v a lu is   f o u n d   b y   co n v er tin g   th co r r esp o n d in g   an alo g   v o lt ag o u tp u o f   th MQ - 1 3 5   s en s o r   u s i n g   th f o llo w i n g   f o r m u la  [ 14 ] .   W h er    is   th s e n s o r   s u p p l y   v o lta g e,     is   th s en s o r   o u tp u v o lta g e,     is   th lo ad   r esis tan ce ,     is   th s en s o r   r esis ta n ce   in   th s tan d ar d   d etec tin g   co n d itio n s ,   an d   c   an d   m   ar th s lo p c o n s t an ts   ca lcu lated   f r o m   th s e n s i tiv it y   c h ar t o f   MQ - 1 3 5   Data s h ee [ 15 ] .      = ( (  1 ) ( 10 ) ) 1       ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9   :   4 6 5 7   -   4 6 6 7   4662   T h MQ - 1 3 5   s e n s o r   h a s   t h e   ca p ab ilit y   to   o u tp u t h m e asu r e m en r es u lt s   i n   a n alo g   o r   d ig ital   r ep r esen tatio n .   I f   d ig i t al  o u tp u i s   u s ed ,   th lib r ar y   o f   M Q - 1 3 5   s en s o r   h as  to   b d o w n lo ad ed   an d   ad d   to   A r d u i n o   I DE ,   w h er ea s   it  i s   n o n ee d ed   if   a n alo g   o u tp u i s   co n s id er ed ,   w h ic h   is   th ca s in   t h is   r e s ea r ch Fig u r 6   illu s tr ates  h o w   th is   s en s o r   is   in ter f ac ed   to   th N o d eM C U;  th r ee   w ir es  h a v b ee n   u t ilized ,   t w o   o f   th e m   ar f o r   s u p p l y i n g   t h p o w er   to   t h s en s o r   an d   th e   th ir d   i s   f o r   tr a n s f er r in g   t h e   s e n s o r   o u tp u t o   No d eM C U ,   w h ic h   is   co n n ec te d   to   an alo g   in p u A 0 .           Fig u r 6 .   I n ter f ac i n g   t h MQ - 1 3 5   g as sen s o r   to   No d eM C U       4 . 2 .     G a s   t e m pera t ure  s e ns o r   T h u tili ze d   s en s o r   f o r   g ath er i n g   t h g a s   te m p er at u r is   DS1 8 B 2 0 ,   w h ic h   is   p r ec is e,   d ig it al  s en s o r ,   p r o d u ce d   b y   Dallas  Se m ico n d u cto r   C o m p a n y   a n d   it  u s es  1 - w ir p r o to co f o r   c o m m u n icat io n   w it h   th m icr o co n tr o ller s .   T h s en s o r   h as  th ca p ab ilit y   o f   te m p e r atu r s en s in g   an d   th a n alo g u to   d ig ital  ( ADC)   d ata  co n v er s io n   [ 16 17 ] .   I ts   m ea s u r e m en r an g is   f r o m   - 5 5   C o   to   + 1 2 5   C o   w it h   h i g h   p r ec is io n   r ea ch es  to   0 . 0 6 2 5   C o   an d   ex p an d ed   m ea s u r e m e n u n ce r tai n t y   o f   ± 0 . 5   C o ,   h o w e v er ,   t h m ea s u r ed   te m p er atu r v alu ca n   b s h o w n   i n   9   to   1 2   b its   [ 18 19 ] .   I n   o r d er   to   in ter f ac e   t h is   s en s o r   w it h   No d eM C U   t w o   l i b r ar ies,  w h ic h   ar On eW ir an d   Dalla s T em p er at u r e,   h a v to   b d o w n lo ad ed   f r o m   ( h ttp s :// g it h u b . co m a n d   ad d   to   A r d u in o   I DE .   T h d ata  p in   o f   th s en s o r   is   co n n ec ted   to   GP I O1 5   ( D8 )   as  s h o w n   i n   Fig u r 7 .   Ho w ev er ,   f o r   ac cu r ate  m ea s u r e m en t   r es u lt  t h i s   s e n s o r   alo n g   w it h   t h g as   s e n s o r   h a v to   b i n s talled   eit h er   o n   t h ce lli n g   o r   o n   o n e   o f   th co r n er s   o f   th m o n ito r ed   s p ac e.   Fo r   ac o u s ticall y   a le r tin g   t h o cc u p an t s   in   th d an g er o u s   s it u atio n s   a   s m al l b u zz er   h as a l s o   b ee n   in s talled   w i th   t h ese  t w o   s e n s o r s .           Fig u r 7 .   I n ter f ac i n g   t h DS1 8 b 2 0   tem p er atu r s e n s o r   to   No d eM C U   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       I n tern et  o f th in g s   b a s ed   in d u s tr ia l e n vi r o n men t m o n ito r in g   a n d   co n tr o l:     ( A la a   A b d u lh a d Ja b er )   4663   5.   SM ARTPH O NE   AP P L I CA T I O   B ly n k   is   a n   an d r o id   an d   I SO  p latf o r m ,   co m m o n l y   u s ed   to   ea s il y   co n tr o A r d u i n o ,   R asp b e r r y   P an d   m a n y   o t h er s   m icr o co n t r o ller s ,   s u c h   as  No d eM C i n   th is   r esear ch ,   o v er   t h I n ter n et  w i th   m i n i m al  co d in g   r eq u ir e m e n ts .   I is   d i g ital  d ash b o ar d   w h er g r ap h ical  u s er   in ter f ac f o r   p r o j ec ca n   b cr ea ted   b y   j u s t   d r ag g i n g   a n d   d r o p p in g   th n e ed ed   ico n s .   B ly n k   h a s   it s   o w n   s er v er ,   w h ic h   is   a n   o p en - s o u r ce   o n b ased   o n   J av s er v er .   I i s   r esp o n s ib le   f o r   f o r w ar d in g   m es s a g es  b et w ee n   B l y n k   m o b ile  ap p licati o n   an d   t h u til ized   m icr o co n tr o ller   b o ar d s .   A l s o ,   B l y n k   h as  m a n y   lib r ar ies  f o r   th m en tio n ed   h ar d w ar e,   t h ese  lib r ar ies  e n ab le   th co m m u n ica tio n   w it h   t h e   d ed icate d   s ev er   an d   ar r es p o n s ib le  f o r   p r o ce s s in g   t h i n -   a n d   o u t - co m i n g   co m m e n d s   a s   s h o w n   in   Fig u r e   8 .           Fig u r 8 .   B ly n k   p latf o r m   w o r k i n g   p r in cip le  [ 20 ]       Ho w e v er ,   to   d ev elo p   g r ap h i ca u s er   in ter f ac ( G UI )   o n   s m ar tp h o n t h B l y n k   ap p lica tio n   h as  to   b d o w n lo ad ed   an d   in s talled   f ir s t.  A f ter   i n s talli n g   it  n e w   p r o j ec h as  to   b cr ea ted   an d   th m icr o co n tr o ller   t y p t h at  i r eq u ir es   to   co m m u n icate   w i th   ( h er No d eM C U)   h as   to   b s elec ted .   T h en ,   B ly n k   w i ll  i s s u a n   au t h o r izatio n   n u m b er ,   w h ic h   i s   t h en   i n clu d ed   i n   th e   d ev elo p ed   A r d u in o   s k e tch   i n   o r d er   to   en s u r t h w ir ele s s   co n n ec tio n   b et w ee n   t h e   s m ar tp h o n a n d   No d eM C U.   On   t h No d eM C U   s id t h lib r ar y   " B ly n k Si m p leE s p 8 2 6 6 "   h as  to   b d o w n lo ad ed   f r o m   ( h ttp s : //g it h u b . co m /b l y n k k k /b l y n k - li b r ar y )   an d   i n clu d ed   in   t h s k e tch .   T h is   lib r ar y   w il l   b in   ch ar g o f   s etti n g   u p   an d   co n f ig u r i n g   t h w ir ele s s   co m m u n icat io n .   T h en ,   th W i - Fi n a m a n d   p ass w o r d ,   in   ad d itio n   to   th a u th o r is a tio n   n u m b er ,   ar ad d ed   to   th s k e tch   as b elo w .     ch ar   au t h [ ]   " YOUR A UT HORIZ A T I ON  NUM B E R " ;   ch ar   s s id [ ]   " YOUR L O C AL   W I FI  NA ME " ;   ch ar   p ass [ ]   " YOUR W I FI  PASS W OR D" ;     I n   th is   r esear c h   t h d ev e lo p ed   B ly n k   ap p licatio n   h a s   f o u r   ca p ab ilit ies  w h ich   ar ( 1 )   r ec eiv i n g   d ata  f r o m   t h co n tr o u n it  i n   o r d er   to   b v ie w ed   o n   th s m ar tp h o n ( 2 )   d is p lay i n g   w ar n i n g   m ess a g es  to   in d icate   th ab n o r m alit ies  in   t h m o n ito r ed   p a r am eter s   ( 3 )   lig h tin g   u p   n u m b er   o f   L E D s   if   s u b s tan tial  c h an g es  i n   th m o n ito r ed   p ar am e ter s   ar d etec ted   an d   ( 4 )   h a s   co n tr o b u tto n s   t h at   ca n   b u s ed   to   tu r n   o n   a n d   o f f   th v e n ti latio n   a n d   air   co n d iti o n i n g   s y s te m s ,   as ill u s tr ated   in   Fig u r 9 .           Fig u r 9 .   T h d ev elo p ed   s m ar t p h o n ap p licatio n   b ased   B l y n k   p latf o r m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9   :   4 6 5 7   -   4 6 6 7   4664   6.   T H E   D E VE L O P E E M B E DDED CO D E   Fig u r 1 0   ( r ef er   ap p en d ix )   i l lu s tr ate s   t h e   b lo ck   d ia g r a m   o f   t h e   d ev elo p ed   co d f o r   t h e   p r o p o s e d   en v ir o n m e n t   m o n ito r in g   a n d   co n tr o s y s te m .   As  it   is   o b v io u s ,   t h p r o g r a m   i s   d o w n lo ad e d   o n   th e   No d eM C U   af ter   it  is   b ein g   s y n t h esized   u s in g   A r d u i n o   I DE .   W h en   th e   co n tr o u n it  is   p o w er ed   o n ,   th co d f ir s s tar ts   in itia lizatio n   an d   s etti n g   u p   th r eq u ir ed   in p u a n d   o u tp u p in s   a n d   t h en   d i s p la y in g   t h s av ed   s ta n d ar d   p ar am eter s   o n t h O L E s cr e en .   E s tab lis h i n g   th w ir eles s   co n n ec ti v it y   b et w ee n   t h E S P 8 2 6 6   m o d u le  a n d   th av a ilab le  Wi - Fi  n et w o r k   r ep r esen ts   th s ec o n d   s ta g e   in   th co d e.   A cq u ir i n g   s e n s o r s   r ea d in g s   a n d   p r esen ti n g   t h e m   o n   th O L E D   s cr ee n   an d   at  th s a m t i m s en d in g   th e m   w ir ele s s l y   to   th d ev elo p ed   m o b ile   ap p licatio n   co n s id er s   t h f o llo w i n g   s tep .   Ho w ev er ,   th e   co d is   co n ti n u o u s l y   m o n ito r s   th e   u p d atin g   b u tto n   in   ca s it g e ts   co n s ta n t p r ess   f o r   o n s ec o n d   i n   o r d er   to   u p d ate  th d is p l a y ed   r ea d in g s   o n   t h s cr ee n .   I f   t h b u t to n   h as  n o b ee n   p r ess ed ,   th co d w ill  u p d ate  th s cr ee n   e v er y   3 0   s ec o n d s .   T h co d s en d s   an   o r d er   to   p o w er   o n   th air   co n d itio n in g   a n d /o r   f u n   s y s te m s   if   t h eir   r elate d   b u tt o n s   ( n u m b er   7   a n d   8   i n   Fi g u r 1 1   in   th e   f o ll o w i n g   s ec tio n )   ar p r ess ed   f o r   o n s ec o n d   to o .   T h is   s tep   is   k n o w n   as  th m a n u a co n tr o m o d e.   Hen ce ,   th co d e   f o llo w s   t h a u to m at ic  co n tr o l   m o d if   b u tto n   p r es s   is   n o d etec ted .   T h au to m atic  m o d m ai n l y   d ep en d s   o n   th m ea s u r ed   te m p er at u r an d   to x ic  g as  le v el.   I f   t h m e asu r ed   te m p er atu r is   le s s   t h an   1 8   C o   th air   co n d itio n i n g   s y s te m   i s   o p er ated   in   t h h ea ti n g   m o d w h er ea s   i is   o p er ated   in   t h co o lin g   m o d if   th m ea s u r ed   te m p er atu r i s   h i g h er   th a n   2 9   C o .   Ot h er wis e,   t h co n d itio n i n g   s y s te m   is   p o w er ed   o f f   i f   th te m p er at u r is   h ig h er   t h an   1 8   C o   an d   less   t h an   2 9   C o .   I f   th d etec ted   to x ic  g a s es  le v el  is   less   t h an   4 0 0   p p m ,   th v en tilat io n   ( f u n s )   s y s te m   is   p o w er ed   o f f   an d   m es s ag ''g as  n o r m al ''   is   d is p la y ed   o n   t h s cr ee n   a n d   s i m u lta n eo u s l y   s e n to   t h m o b ile  a p p licatio n .   A   w ar r i n g   m e s s a g s ta tin g   ''g as  ab n o r m al ''   is   p r esen ted   o n   th s cr ee n   a n d   co n c u r r en tl y   f o r w ar d ed   to   th m o b ile  i f   t h to x ic   g a s es  l ev el  i s   h ig h er   t h an   4 0 0   p p m   a n d   les s   t h an   8 5 0   p p m .   Ho w ev er ,   w h en   th to x i c   g ase s   lev e is   h i g h er   t h a n   8 5 0   p p m ,   t h e n v ir o n m e n i s   co n s i d er ed   v er y   d a n g er o u s   f o r   th o cc u p an ts   a n d   t h u s   v er y   ca u tio n ar y   m ess a g d e clar in g   ''g as  d a n g er ''   i s   p r esen ted   o n   th s cr ee n   an d   tr a n s m i tted   to   th m o b ile,   r esp ec tiv el y .       7.   SYST E M   P ACK AG I N G     P ac k ag i n g   t h d ev elo p ed   h ar d w ar s y s te m   r ep r ese n ts   t h f i n al  s ta g i n   th e   h ar d w ar s y s t e m   d es ig n .   T h u s ,   in   o r d er   to   k ee p   th co m p o n en ts   o f   th d esi g n ed   s y s te m   s a f e,   co n n ec ted   to g et h er   an d   s tab le  an d   also   f o r   f u tu r d is tr ib u tio n   a n d   u s a g e   cu s to m ized   co v er   m ad o f   p last ic  h as  b ee n   co n f i g u r ed   f o r   th is   p u r p o s e.     Fig u r 1 1   s h o w s   t h f i n al  p r o d u ct  o f   th is   r esear c h ,   b y   w h ic h   th m a in   co m p o n e n t s   o f   th e   d ev elo p ed   s y s te m   ar n u m b er ed .   T h ese  co m p o n e n ts   ar lis ted   an d   d is cu s s ed   as  f o llo w s .     1.   DH T 2 2   d ig ital te m p er at u r an d   h u m id it y   s en s o r : it  is   p r ev io u s l y   d is c u s s ed .     2.   An te n n a   s o ck e o f   t h E SP 8 2 6 6   W i - Fi  m o d u le:   it  i s   u s ed   to   ex c h an g d ata   b et w ee n   th e   c o n tr o u n it  a n d   th m o b ile  d ev ice.     3.   AC   P o w er   p lu g p o w er i n g   th co n tr o u n it  is   d o n b y   p l u g g i n g   it  to   th m ai n   A C   p o w er   s u p p l y   i n   t h m o n i to r ed   f ac ilit y   u s in g   th r ee   p in s ,   t y p e   p l u g .   T h s u p p lied   cu r r en t   an d   v o lta g b y   t h is   t y p o f   p l u g s   ar 1 3   A   an d   2 2 0     2 4 0   V,   r esp ec tiv el y .   So ,   an   i n ter n al  p o w er   co n v er to r ,   to   tr an s f o r m   t h s u p p lied   v o ltag d o w n   to   th n ee d ed   lev el  o f   p o w er ,   alo n g   w it h   L M7 9 0 5   v o ltag r eg u lato r ,   t o   m ain tain   th e   v o ltag e   i n   a   cir cu it   co m p ar ativ el y   clo s to   t h e   d esire d   v al u e,   h a v b ee n   u tili ze d   t o   p r o v id th e   No d eM C w it h   5   V ,   D C   c u r r en t.  A cc o r d in g l y ,   No d eM C p r o v id es  th r ela y s   w it h   t h c o n tr o cu r r en t   an d   t h s e n s o r s   w it h   t h r eq u i r ed   v o ltag f o r   o p er atio n .   Mo r eo v er ,   th AC   p o w er   p lu g   is   also   u s ed   f o r   p o w er in g   th air   co n d it io n i n g   an d   f a n   s y s te m s .   4.   Up p er   s o ck et:  th is   s o ck et  o u t p u ts   2   A   a n d   2 2 0     2 4 0   a n d   u s ed   f o r   p o w er i n g   th air   co n d itio n i n g   s y s te m .     5.   Fro n t so ck et : it  also   o u tp u ts   2   A   a n d   2 2 0     2 4 0   V,   b u t u s ed   f o r   p o w er in g   t h f a n   s y s te m .     6.   Up d atin g   b u tto n   ( r ed ) : it  is   u s ed   to   u p d ate  th s en s o r   r ea d in g s   o n   t h d is p la y   s cr ee n .     7.   A   g r ee n   b u t to n : it  i s   u t ilized   f o r   m a n u a ll y   o p er atin g   t h air   co n d itio n i n g   s y s te m .     8.   A   b l u b u tto n : it  is   u tili ze d   f o r   m an u all y   o p er atin g   th f a n   s y s te m .     9.   USB   t y p C to   b u s ed   f o r   u p lo ad in g   th d e v elo p ed   s k etc h   ( s o f t w ar e) ,   b ased   o n   A r d u i n o   I DE ,   o n   th e   No d eM C U.     10.   OL E 6 4   x   1 2 8   s cr ee n it  is   u tili ze d   f o r   s h o w in g   t h s e n s o r s   r ea d in g ,   th s it u atio n   o f   th m o n ito r ed   s p ac an d   th s ta tu s   ( o n   o r   o f f )   o f   th air   co n d itio n i n g   an d   f a n   s y s te m s ,   a s   p r ev io u s l y   il lu s t r ated .     11.   P o w er   L E D:  it i s   ex p lo ited   to   in d icate   th o p er atio n   s ta te  o f   t h co n tr o l u n it.    12.   E x tr o u tp u s o ck et t h is   s o c k et  o u tp u ts   1   A   a n d   1 2   V   an d   i ca n   b e m p lo y ed   f o r   t h p u r p o s o f   f u tu r d ev elo p m en t o r   f o r   o p er atin g   r eq u ir ed   ad d itio n al  d ev ice.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       I n tern et  o f th in g s   b a s ed   in d u s tr ia l e n vi r o n men t m o n ito r in g   a n d   co n tr o l:     ( A la a   A b d u lh a d Ja b er )   4665   13.   R J 4 5   s o ck et:  it  u s ed   to   p o wer   th s e n s in g   u n it  v ia  R J 4 5   ca b le.   Hen ce ,   R J 4 5   s o ck et  i s   co n n ec to r   co m m o n l y   u ti lized   f o r   E th er n et  n et w o r k i n g .   I h as  ei g h p in s   a n d ,   ac co r d in g l y ,   m ea n in g   th at  t h R J 4 5   ca b le  co n tain i n g   ei g h s ep ar at ed   w ir es,  w h ic h   co r r esp o n d in g l y   f o r m i n g   f o u r   p air s   f o r   p o w er i n g   t h g a s   an d   te m p er atu r e   s e n s o r s   an d   t h b u zz er   in   t h s e n s i n g   u n it a n d   o n p air   is   lef f r ee .     14.   T h s en s o r   u n it:  t h m ain   co m p o n e n ts   o f   t h i s   u n it  a n d   h o w   t h e y   ar co n n ec ted   to   th No d eM C h a v b ee n   p r ev io u s l y   d is c u s s ed   in   S ec tio n   4 .   15.   T h MQ - 1 3 5   g as  s en s o r it  is   p o w er ed   f r o m   co n tr o u n it  a n d   it  co m m u n icate s   t h ac q u ir e d   d ata  to   b ac k   to   No d eM C U.     16.   A ler ti n g   b u zz er it  i s   u ti lize d   to   p r o d u ce   s o u n d   w h e n   t h s y s te m   is   d etec t in g   an   e n v ir o n m e n tal   ab n o r m alit y   in   t h m o n ito r ed   s p ac e.     17.   DS1 8 B 2 0   tem p er atu r s e n s o r :   it h as a l s o   b ee n   p r ev io u s l y   d is cu s s ed .         ( a)       ( b )     Fig u r 11 .   T h d ev elo p ed   elec tr o n ic  s y s te m ,   a)   T h co n tr o l u n it,  b)   Sen s o r   u n i t       8.   CO NCLUS I O N   T h is   p ap er   h as   ad d r ess ed   t h d esig n   a n d   co n s tr u ct io n   o f   a n   elec tr o n ic   s y s te m   b a s ed   o n   I n ter n et   o f   th i n g s   ( I o T )   co n ce p t.  T h m ain   ai m   o f   th d esi g n ed   I o T   s y s te m ,   alt h o u g h   it  i s   n o li m ited   to   th is ,   i s   to   m o n i to r   an d   th e n   co n tr o th i n d u s tr ial  en v ir o n m e n ts ,   s u c h   as  f ac to r ies,  o r   ev e n   lab s .   Det ailed   d escr ip tio n   o f   th elec tr o n ic  e v o lu tio n   h as  b ee n   p r o v id ed   in   th i s   r esear ch .   C o n tr o an d   s e n s o r   u n it s   r ep r esen t h m ai n   p ar ts   o f   th d esi g n ed   s y s te m .   L o w   co s m icr o co n tr o ller ,   s e n s o r s   an d   o th er   elec tr o n ic  co m p o n e n ts   h av b ee n   u tili ze d   i n   th is   r esear ch .   T h es in cl u d No d eM C m icr o co n tr o ller ,   w h ic h   u s es  E SP 8 2 6 6   W i - Fi  m o d u l e,   g a s   s en s o r   f o r   air   q u al it y   ev a lu at i o n ,   te m p er at u r s e n s o r s   f o r   m ea s u r i n g   th e   a m b ie n a n d   g as  te m p er at u r es  a n d   s m al d is p la y   s cr ee n .   T h s en s o r   u n it  is   d esi g n ed   to   b in s tal led   o n   th ce lli n g   o r   w a ll  o f   t h m o n ito r ed   s p ac an d   it  g et s   elec tr icall y   p o w er e d   f r o m   th co n tr o u n it  v ia  w i r co n n ec tio n .   T o   o v er co m t h p o w er   m atter   o f   th co n tr o u n it  i h as  b ee n   d esig n ed   to   tak it s   p o w er   d ir ec tl y   f r o m   p o w er   p lu g   i n   t h m o n ito r ed   s p ac e.   Mo n ito r in g   an d   co n tr o alg o r it h m   h as  b ee n   d ev e lo p ed   an d   th en   b ein g   co d ed   an d   u p lo ad ed   o n   th No d eM C U,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 Dec em b er   201 9   :   4 6 5 7   -   4 6 6 7   4666   w h ic h   co n s id er s   t h co r elem e n o f   th s y s te m ,   u s in g   Ar d u in o   I DE .   T o   allo w   t h r em o te  an d   w ir eles s   m o n i to r in g   a n d   co n tr o o p tio n   to   th r esp o n s ib le  p eo p le  m o b ile  ap p licatio n   h a s   b ee n   d ev elo p ed .   T h e   p r o p o s ed   alg o r ith m   h a s   al s o   d elib er ated   aler tin g   th in   c h ar g p eo p le  in   th ab n o r m al  s itu atio n s   u s i n g   m o b il e   m es s ag in g .   I n   ad d itio n   to   au to m atic  an d   w ir eles s   co n tr o l   ca p ab ilit ies  m a n u al  co n tr o f u n ctio n   h a s   b ee n   en ab led   o n   t h s y s te m .   T h f i n al  p r o d u ct  h as  th e n   b ee n   e n cl o s ed   u s i n g   c u s to m   b u ilt  p las ti b o x   in   o r d er   to   b e   r ea d y   f o r   u s a n d   w o r k   an d   t o   k ee p   it  s af e.   Ho w e v er ,   th u tili ze d   elec tr o n ic  co m p o n e n t s   h a v i n d iv id u all y   b ee n   tes ted ,   th u s ,   t h n ex s te p   is   to   co n d u ct   r ea l   test   b y   u s i n g   t h d e v elo p ed   I o T   s y s t e m   i n   an   i n d u s tr ia en v ir o n m e n t a n d   th e n   an al y s th ca p tu r ed   d ata.         RE F E R E NC E S   [1 ]   J.  V a lv e rd e ,   V .   Ro se ll o ,   G .   M u ji c a ,   J.  P o r ti ll a ,   A .   Uria rte,  a n d   T .   Ries g o ,   " W ir e les s   S e n so Ne t w o rk   f o En v iro n m e n tal  M o n it o rin g A p p li c a ti o n   in   a   Co f f e e   F a c to ry , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o Dis trib u ted   S e n s o r   Ne two rk s ,   v o l.   8 ,   p p .   6 3 8 0 6 7 ,   2 0 1 1 .   [2 ]   J.  H w a n g ,   C.   S h in ,   a n d   H.  Yo e ,   " S tu d y   o n   a n   Ag ricu lt u ra En v iro n m e n M o n it o rin g   S e rv e S y ste m   u sin g   W irele ss   S e n so Ne tw o rk s,"   S e n so rs   (Ba se l,   S w it z e rlan d ),   v o l.   1 0 ,   p p .   1 1 1 8 9 - 1 1 2 1 1 ,   2 0 1 0 .   [3 ]   M .   X ia o ,   J.  L ian g ,   a n d   Y.  S h i ,   " Zi g Be e - b a s e d   T e m p e ra tu re   Co n tro ll i n g   S y st e m   f o A g ricu lt u ra G re e n h o u se s,"     in   2 0 1 8   5 th   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S y ste ms   a n d   In fo rm a t ics   ( I CS AI) ,   2 0 1 8 ,   p p .   5 2 6 - 5 3 1 .   [4 ]   D.  Jin so n g ,   W .   W e i,   G .   Jie ,   a n d   C.   Rig a n g ,   " Distrib u ted   in telli g e n u rb a n   e n v iro n m e n m o n it o ri n g   s y ste m , "   IOP   Co n fer e n c e   S e rie s: E a rt h   a n d   En v iro n me n ta S c ien c e ,   v o l .   1 1 3 ,   p p .   0 1 2 2 2 2 ,   2 0 1 8 .   [5 ]   P .   S i h o m b in g ,   T .   P .   A stu ti ,   He rri y a n c e ,   a n d   D.  S it o m p u l,   " M icro c o n tr o ll e b a se d   a u to m a ti c   te m p e r a tu re   c o n tr o f o r   o y ste m u sh ro o m   p lan ts,"   J o u rn a l   o P h y sic s: Co n fer e n c e   S e rie s ,   v o l.   9 7 8 ,   p p .   0 1 2 0 3 1 ,   2 0 1 8 .   [6 ]   K.  Ke e ra ti b u rt,   " A u to m a ti c   S p e e d   Co n tro a n d   T u rn i n g   ON /OF F   f o S m a rt  F a n   b y   T e m p e ra tu re   a n d   Ultras o n ic   S e n so r, "   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s: M a ter ia ls S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   v o l.   3 2 5 ,   pp .   0 1 2 0 2 2 ,   2 0 1 8 .   [7 ]   P .   A rro y o ,   J.  L o z a n o ,   a n d   J .   I.   S u á re z ,   " Ev o lu ti o n   o f   W irele ss   S e n so Ne tw o rk   f o A ir  Qu a li ty   M e a su re m e n ts,"   El e c tro n ics ,   v o l.   7 ,   p p .   3 4 2 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   X .   Ba jram a n d   I.   M u rtu ri ,   " A n   e ff icie n a p p ro a c h   to   m o n it o ri n g   e n v iro n m e n tal  c o n d it i o n u sin g   a   w irele ss   se n so r   n e tw o rk   a n d   No d e M CU,"   e   &   E lek tro tec h n ik u n d   I n f o rm a ti o n ste c h n ik ,   v o l .   1 3 5 ,   p p .   2 9 4 - 3 0 1 ,   Ju n   2 0 1 8 .   [9 ]   A .   Ya sirli   a n d   S .   M u k h a m m a d   A n d ri,   " Im p ro v in g   S m a rt  Ho m e   Co n c e p t   w it h   th e   I n tern e o f   Th in g Co n c e p t     Us in g   Ra sp b e rr y P a n d   No d e M CU,"   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s:  M a ter ia ls  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 2 5 ,     p p .   0 1 2 0 2 1 ,   2 0 1 8 .   [1 0 ]   R.   K.  K o d a li   a n d   K.  S .   M a h e sh ,   " L o w   c o st  a m b ien m o n it o ri n g   u sin g   ES P 8 2 6 6 , "   i n   2 0 1 6   2 n d   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co n tem p o r a ry   Co mp u ti n g   a n d   I n fo rm a ti c s ( IC3 I) ,   2 0 1 6 ,   p p .   7 7 9 - 7 8 2 .   [1 1 ]   N.  T .   S u ra ju d e e n - Ba k in d e ,   S .   O.  Ay o d e le,   T .   D.  Olo ru n to b a ,   A .   O.  Otu o z e ,   a n d   N.  F a ru k ,   " De v e lo p m e n   o f   a n   In tern e b a se d   p re p a i d   e n e rg y   m e ter,"   in   2 0 1 7   IEE AF RICO N ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 3 7 0 - 1 3 7 3 .   [1 2 ]   N.  A b ra h a m ,   R.   Ra m a r,   a n d   J.  Ra m a c h a n d ra n ,   " S e lf   R e g u latin g   P o w e S a v in g   S y ste m   f o Ho m e   A u to m a ti o n , "     in   Arti fi c i a I n telli g e n c e   a n d   Evo l u ti o n a ry   C o mp u ta ti o n in   E n g in e e rin g   S y ste ms ,   S i n g a p o re ,   p p .   1 2 1 - 1 3 2 ,   2 0 1 8 .   [1 3 ]   T .   P a n   a n d   Y.   Zh u ,   " In tell ig e n L o c k   S y ste m   Us in g   A rd u in o , "   in   De sig n in g   Em b e d d e d   S y ste ms   wit h   Ard u in o :     Fu n d a me n ta l   T e c h n o l o g y   f o r M a k e rs ,   e d   S in g a p o re S p rin g e S i n g a p o re ,   2 0 1 8 ,   p p .   2 0 5 - 2 2 0 .   [1 4 ]   A .   M ,   " De v e lo p m e n o f   Ga L e a k a g e   M o n it o r in g   a n d   L o c a li z a ti o n   S y ste m   in   P i p e li n e u si n g   L a b V IEW , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o A p p l ied   En g i n e e rin g   Res e a rc h ,   v o l.   1 3 ,   p p .   7 8 6 8 - 7 8 7 3 ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   H.  E.   C.   L td ,   " T e c h n ica Da ta  f o M Q - 1 3 5   g a s se n so r, "   e d .   [1 6 ]   M .   Ko v a č ić,  M .   V ra ž ić,  a n d   I.   G a šp a ra c ,   " Blu e to o th   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   a n d   1 - w ire d ig it a tem p e ra tu re   se n so rs   in   sy n c h ro n o u m a c h in e   ro to tem p e ra tu re   m e a su re m e n t, "   in   Pro c e e d in g o 1 4 t h   In ter n a ti o n a Po we El e c tro n ics   a n d   M o ti o n   C o n tr o C o n fer e n c e   EP E - PE M 2 0 1 0 ,   2 0 1 0 ,   p p .   T 7 - 25 - T7 - 28.   [1 7 ]   J.  Do o lan   F e r n a n d e s,  F .   Ca rv a lh o   S o u z a ,   G .   Cip rian o   M a n iço b a ,   A.  S a laz a r,   a n d   J.  d e   P a iv a ,   " W irel e ss   M o n it o r in g   o f   In d u c ti o n   M a c h in e   R o to r   P h y s ica V a riab les , "   S e n so rs ,   v o l.   1 7 ,   p p .   2 6 6 0 ,   2 0 1 7 .   [1 8 ]   M .   Ja n k o v e c   a n d   M .   T o p ič,  " In terc o m p a riso n   o f   T e m p e ra tu re   S e n so rs  f o Ou t d o o M o n it o r in g   o f   P h o t o v o lt a ic   M o d u les , "   J o u rn a o S o l a r E n e rg y   En g in e e rin g ,   v o l .   1 3 5 ,   p p .   0 3 1 0 1 2 - 0 3 1 0 1 2 - 7 ,   2 0 1 3 .   [1 9 ]   P .   L i,   J.  L i,   a n d   J.  Jin g ,   " W irele s te m p e ra tu re   m o n it o ri n g   s y ste m   b a se d   o n   t h e   Zi g Be e   tec h n o lo g y , "   in   2 0 1 0   2 n d   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   C o mp u ter   E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 0 ,   p p .   V1 - 1 6 0 - V1 - 1 6 3 .   [2 0 ]   h tt p s:/ /www . b l y n k . c c / .                         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.