I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  14 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 25 ,   p p .   8 7 0 ~ 8 7 8   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 14 . i 4 . pp 870 - 878           870       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   A hybrid  framew o rk of  Io T   a nd m a chine learning   for    predictive  ana ly tics of a DC  mo tor       L a litha   K a nd a s a m y ,   Anna po o ra ni G a nes a n,  M .   Sh un m ug a t ha mm a l   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S R M   I n st i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   R a m a p u r a m C a m p u s ,     C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   2 0 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  1 6 ,   2 0 2 5       M a n y   i n d u strial  a p p l ica ti o n s u ti li z e   d irec t  c u rre n t  ( DC )   m o to r  a s  a n   e ss e n ti a l   e lem e n t.   It  fu n c ti o n s  a s  t h e   b a c k b o n e   o f  se v e ra l  in d u str ies   a n d   g l o b a l  p il lar   o f  m a n u fa c tu ri n g   a p p l ica ti o n s.   T h e   p re d icti v e   a n a ly t ics   o f  m o t o r  is  p rima ry   fo r  p re v e n ti n g   u n p re d icte d   d o wn ti m e ,   re d u c in g   p r o tec ti o n   c o sts,  a n d   imp ro v i n g   s y ste m   e ffe c ti v e n e ss .   Th is  p a p e r  p re se n ts  a   h y b rid   f ra m e wo rk   in teg ra ti n g   th e   i n tern e t  o f  t h i n g s  (Io T)  a n d   m a c h in e   lea rn in g   (M L )  fo r  re a l - ti m e   p re d ictiv e   a n a ly ti c s  o f  DC  m o to rs.  T h e   lev e ra g i n g   o f  m a c h i n e   lea rn in g   a lg o rit h m s  in   p re d ictiv e   m a in ten a n c e   o f  DC  m o to rs  h a s  sh o wn   s ig n ifi c a n t   p o ten ti a l  i n   re d u c in g   d o wn ti m e   a n d   i n c re a sin g   th e   li fe sp a n   o f  t h e   m o to r .   Th e re fo re ,   a   sy ste m   fo r  p re d ictiv e   a n a ly ti c s  with   m a c h in e   lea rn in g   stra teg y   is  p ro p o se d   a n d   m e ss a g e   q u e u i n g   tele m e try   tran sp o rt  (M QTT  m e ss a g in g )  i s   in c lu d e d   f o r  e ffe c ti v e   i n fo rm a ti o n   tran sm issio n   b e twe e n   se n so rs  a n d   g a tew a y s.  Th e   d a ta  re c e iv e d   fro m   th e   se n so rs  is  u ti li z e d   to   m a k e   p re d ictio n   a b o u t   th e   re m a in i n g   u se fu l  l if e   o f  th e   m o to r  a n d   g e n e ra te  a lerts   fo r  m a in ten a n c e   b e fo re   fa il u re s  o c c u r.   S o ,   th e   in teg ra ti o n   o f  m a c h i n e   lea rn in g   a lg o rit h m s  in   p re d ictiv e   m a in ten a n c e   o f  DC  m o to rs  is  a   p ro m isin g   a p p ro a c h   to   i n c re a se   th e   re li a b il it y   a n d   e fficie n c y   o f   DC  m o t o rs.  T h e   h i g h e st   p e rfo rm a n c e   is ac h iev e d   i n   ra n d o m   fo re st wi th   a c c u ra c y   o f  9 3 . 4 % .   K ey w o r d s :   DC   m o to r   Fau lt d etec tio n   I n ter n et  o f   th in g s   Ma ch in e  lear n in g   alg o r ith m s   Pre d ictiv e  m ain ten an ce   T h is i s  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 :   M.   Sh u n m u g ath am m al   Dep ar tm en t  o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   SR M  I n s titu te   o f   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y ,  R am ap u r am   C a m p u s   R am ap u r am ,  C h en n ai,   T am il  Nad u ,   I n d ia   E m ail:  s h u m m y b @ g m ail. co m   or   s h au n m u m @ s r m is t.e d u . in       1.   I NT RO D UCT I O N   Dir ec t  cu r r en t  ( DC )   m o to r s   ar e  m u ltifa r io u s   elec tr o - m ec h a n ical  d ev ices  wh ich   tr an s f o r m   elec tr ical  en er g y   in to   m ec h an ical  e n er g y .   C o m m o n   DC   m o to r   ap p lic atio n s   in clu d e  p u m p s ,   m ac h in er ies  in   au to m o b ile   in d u s tr ies,  ce n tr if u g al  m a ch in es,  m ac h in e   to o ls ,   c o n v e y o r s ,   an d   elev ato r s   [ 1 ] .   On   th e   o th er   h a n d ,   m ac h in e r y   in   co al  p lan ts ,   g r ain   elev ato r s ,   an d   s h r ed d er s   u s e  DC   m o to r s   in   d an g er o u s   s ettin g s ,   as  d o   p etr o ch em ical  an d   n atu r al  g as  p lan ts   [ 2 ] .   No r m al ly ,   elec tr ical  an d   m ec h an ical  t r o u b les  ca n   ca u s e  a  m o to r   to   f ail  [ 3 ] .   Me ch an ical  lo ad s   ca u s ed   b y   o v er lo a d s   an d   ab r u p t  lo a d   s h if ts   ca n   r esu lt   in   b ea r in g   f ailu r e  an d   r o to r   b ar   r u p tu r e.   On   th e   o th er   h a n d ,   elec tr ical  s tr ain s   ar e  ty p ically   c o n n ec te d   to   t h e  p o wer   s o u r ce .   W h en   p o w er ed   b y   alter n atin g   cu r r en t   ( AC )   d r iv es,  DC   m o to r s   ar e  m o r e  p r o n e  to   f ailu r e.   DC   m o to r s   ar e   in cr ed i b ly   tr u s two r th y   d ev ices,  esp ec ially   s q u ir r el  ca g e   DC   m o to r s .   Du e  t o   i ts   n atu r e,   th is   m o to r   m ay   f u n ctio n   in   a  r an g e  o f   ch alle n g in g   cir c u m s tan ce s .   I t  m ay   h av e  a  n u m b er   o f   d e f ec ts   o r   an o m alies  [ 4 ] .   T h e  m o s t  co m m o n   d ef ec ts   ar e   f a u lts   in   th e   b ea r in g ,   s tato r ,   an d   r o t o r .   Ma n y   o f   t h ese  d ef ec ts   h av e  n eg ativ e   ef f ec ts   o f   t h eir   o wn .   T h ese  s id e  e f f ec ts   tu r n   d an g er o u s   f o r   th e  e n g in e   if   th e  f au lt   is   n o t   f ix e d .   T h er ef o r e,   it' s   cr u cial  to   ad d r e s s   a  p r o b lem   as  q u ick ly   as  p o s s ib le.   T h e  g r ea ter   v o ltag e  te n s io n   o n   th e   s tato r 's   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   h yb r id   fr a mewo r k  o f  I o T   a n d   ma ch in e  le a r n in g   fo r   p r ed ict ive  a n a lytics o f  …   ( La lith a   K a n d a s a my )   871   win d in g s ,   th e   h i g h er   f r e q u en c y   o f   th e   s tato r   c u r r e n t  elem e n ts ,   an d   th e  s tim u lated   b ea r i n g   cu r r en ts   ca u s ed   b y   AC   d r iv es  ar e  th e  ca u s e s   o f   t h is .   Ad d itio n ally ,   m o to r   o v er   v o ltag es  ca n   h ap p en   b ec a u s e  o f   th e  len g th   o f   th e   ca b le  co n n ec tin g   th e   m o to r   to   th e  alter n atin g   cu r r en t  ( AC )   d r iv e.   T em p er at u r e,   cu r r e n t,  a n d   v ib r atio n   s en s o r s   ar e  u s ed   b y   elec tr ical  m o to r s   t o   co llect  d ata  in   r ea l  tim e.   T h e  d ata  is   th en   ev alu ated   an d   f a ilu r es  ar e  p r ed icted   u s in g   m ac h in e  lea r n in g   m o d el s   [ 5 ] ,  [ 6 ] .   I n d u s tr y   4 . 0   tech n o lo g y   h as  th e  p o ten tial  to   cr ea te  s y s tem s   f o r   co n d itio n - b ased   m o n i to r in g   an d   p r ed ictiv e  m ain ten an ce   b y   in t eg r atin g   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI ) ,   in ter n et  o f   th in g s   ( I o T ) ,  b ig   d ata  an aly tics ,   an d   cy b er   p h y s ical  s y s tem s   [ 7 ] ,  [ 8 ] .   Pre d ictiv e   an aly tics   is   a n   ef f icien t  t o o l  f o r   c o n d itio n   m o n ito r in g   [ 9 ] .   T o   f in d   f laws,  th e  DC   m o to r 's  c u r r en t  an d   v ib r atio n   wer e  m o n ito r ed .   Vib r atio n   s p ec tr u m   an aly s is   i s   u s ed   to   id en tify   m ec h an ical   p r o b lem s   lik e  b ea r in g   d am ag e,   wh er ea s   th e  c u r r e n t  an al y s is   is   u s ed   t o   id en tif y   elec tr ical   f au lts   lik e  s in g le  p h ase  with   u n b alan ce d   s u p p ly .   T h e  r elatio n   b etwe en   elec tr ical  p a r am ete r s   ( v o ltag e,   c u r r e n t,   an d   tem p er atu r e )   an d   m ec h an ical  p r o p er ties   s u ch   as   an   ai r   f lo w  f r o m   t h e  b l o wer ,   a n d   b r u s h   len g th   ex ac tly   r ev ea ls   ab o u t  th e  o p er atin g   co n d itio n s   o f   DC   m o to r   [ 9 ] .   Mo s t  o f   th e  m an u f ac tu r in g   in d u s t r ies  u s e  p r ed ictiv e  m ain ten an ce   to   im p r o v e  th eir   ca p ac ity   an d   q u ality .   Ma ch in e s   p r o d u ce   h u g e  am o u n t  o f   d at a  an d   all  th ese  d ata  to   b e   co n v er ted   to   v alu a b le  an d   ac tio n a b le  in f o r m atio n .   T h e   ch allen g e  lies   in   in ter p r etin g   t h e  d ata   f o r   c r ea tin g   u s ef u l in s ig h t [ 1 0 ] .   Data   an aly s is   an d   ML   a lg o r ith m s   ar e  u s ed   in   p r ed ictiv e  m ain ten an ce ,   a  p r o ac tiv e  m a in ten an ce   s tr ateg y ,   to   f o r ec ast  an d   s to p   eq u ip m en t  f au lts   b ef o r e   th e y   h a p p en .   T h is   a p p r o ac h   r ec o r d s   d ata   o n   ea ch   co m p o n en t  f u n ctio n in g   an d   c ir cu m s tan ce s ,   allo win g   f o r   a  tr en d   an aly s is   o f   o v er all  b e h av io u r .   T h e  s to r ed   in f o r m atio n   an d   cu r r en t  d ata  ar e  u s ed   to   m ak e  in tellig en t   d ec is io n   o n   m ain te n an ce   ac tiv i ties .   To   f in d   tr e n d s   an d   an o m alies  th at  ca n   p o in t  t o   a  f u tu r e  f ailu r e,   th ese  alg o r ith m s   ca n   ex am in e  d ata  f r o m   a  v ar iety   o f   s o u r ce s ,   in clu d in g   h is to r ical  d ata,   s en s o r   d ata,   a n d   e n v ir o n m en tal  d a ta.   Fo r   m o to r   p r ed ictiv e  m ain t en an ce ,   co m b in in g   an   em b ed d ed   s y s tem   with   m ac h in e  lear n in g   al g o r ith m s   h as  a  n u m b er   o f   b e n ef its .   I t f ir s t p r o v id es e ar ly   f ailu r e   d etec tio n ,   wh ich   ca n   c u t d o wn tim e  an d   m ain ten an ce   c o s ts .   S ec o n d ,   b y   id en tif y in g   an d   f ix i n g   p r o b lem s   b ef o r e   th ey   wo r s en ,   it  ca n   in cr ea s e  th e  m o to r ' s   o v er all  ef f ec tiv e n ess   an d   p er f o r m an ce .   T h is   m ay   lead   to   en e r g y   s av in g s   an d   less   d am ag e  to   th e  en g in e.   Fin ally ,   b y   m in im izin g   wea r   an d   tear   b r o u g h t  o n   b y   u n ex p ec ted   f ailu r es,  it  ca n   aid   in   ex ten d in g   th e   m o to r ' s   life s p an .   T h e   o b j ec tiv e  is   to   d esig n   a  m o d el   th a t  p r ed icts   p o ten tial  f au lt p r esen t in   th e   DC   m o to r .   Hash em ian   an d   B ea n   [ 1 0 ]   d es cr ib ed   ab o u t  th e  r o le  o f   o n lin e   m ain ten an ce   an d   ca lib r atio n   tech n iq u es   em p lo y ed   to   d eter m in e   th e  lif esp an   o f   in d u s tr ial  m ac h in es.   Wu   et  a l.   [ 1 1 ]   p r o p o s ed   a   m eth o d   to   m in im ize   co s t  in v o lv ed   i n   p r e d ictiv e  m a in ten an ce   b y   em p lo y in g   n eu r a l  n etwo r k - b ased   p r ed ictio n   m o d el.   L u   et  a l.   [ 1 2 ]   d ev elo p e d   a  p r ev en tiv e  m ain t en an ce   tech n iq u e  b ased   o n   co n tin u o u s   m o n ito r in g   f o r   in d u ctio n   m o to r s .   T h is   ap p r o ac h   f ails   in   r ea l   tim e  m o n ito r in g   s in ce   it  d o es  co n s id er   p ast  h is to r y   o f   d ata   [ 1 3 ] .   L u   et  a l.   [ 1 2 ]   d esig n ed   a  co n d itio n - b ased   m o n ito r in g   to   m in im ize  ec o n o m ic  lo s s es.  T h is   m eth o d   s u g g ests   a  s u itab le  tech n iq u e  ca lle d   n o n in tr u s iv e  m o to r - ef f icien c y   esti m atio n   [ 1 4 ] .   I n d u s tr ial  ap p licatio n   o f   m o to r   cu r r en t  s ig n atu r e  an al y s is   f o r   f au lt  esti m atio n   is   d o n e.   T h e  v ib r atio n   s en s o r   d ata  o b tain ed   f r o m   s en s o r s   p u t  o n   m ac h in es  to   m o n it o r   cr u cial  co m p o n e n ts .   T h e  p r e - p r o ce s s ed   s ig n als  wer e  d ec o m p o s ed   in t o   m a n y   s ig n als  co m p r is in g   o n e  a p p r o x im atio n   an d   s o m e   d etails  u s in g   wav elet  p ac k et   d ec o m p o s itio n ,   wh ich   wer e  t h en   tr a n s f er r ed   to   t h e  f r eq u e n cy   d o m ain   u s in g   th e   f ast  F o u r ier   tr an s f o r m   [ 1 5 ] .   T h e  f ea tu r es  r etr ie v ed   f r o m   t h e  f r eq u en cy   d o m ai n   co u l d   b e  u tili ze d   to   tr ain   an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN) .   T r ain ed   a r tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ca n   a n ticip ate  d eg r ad atio n   ( r em ain in g   u s ef u l  life )   an d   d is co v er   f au lts   in   co m p o n e n ts   an d   eq u i p m en t [ 1 6 ] .   A  n o n - in v asiv e  m eth o d   m ea s u r in g   v ib r atio n   d at a  f o r   p r e d ictio n   an d   d iag n o s is   o f   f a u lt in   in d u s tr ial  m ac h in es is   d o n e  [ 1 7 ] .   Un al   et  a l.   [ 1 8 ]   m o d elled   a  n eu r al  n etwo r k   th at  h as  b ee n   tr ain ed   to   p r ed ict  p r e v en tiv e  m ain ten an ce   u s in g   s en s o r   d ata.   T h e  v ar iatio n s   in   tem p er atu r e,   b atter y   v o ltag e,   an d   b r ak e  wea r   ar e  m o n ito r ed   b y   a  g r o u p   o f   I o T   s en s o r s   to   im p r o v e  th e  ef f icien cy   o f   p r e d ictiv e  m ain ten a n ce   [ 1 9 ] .   Pre d ictiv e  m ain ten a n ce   o f   m ac h in e  t o o l   s y s tem s   is   d o n e  u s in g   a r tific ial  in tellig en ce   [ 2 0 ] .   E d g e   co m p u tin g   a n d   cy b e r s ec u r ity   tec h n i q u es  ar e   u tili ze d   i n   s m ar t  m an u f ac tu r in g   f o r   I n d u s tr y   4 . 0   [ 2 1 ] - [ 2 3 ] .   T h e  e f f i cien cy   an d   d ep e n d ab ilit y   o f   th e  m o to r   ca n   b e   in cr ea s ed   b y   g ath er i n g   s en s o r   d ata,   u tili zin g   m ac h in e  lear n in g   m o d els  to   in ter p r et  th e  d ata,   an d   p r ed ictin g   wh en   m ain ten an ce   is   n ec ess ar y .   Mo n ito r in g   a  m o to r ’ s   wo r k i n g   co n d itio n   an d   p o s s ib le  an o m aly   id en tific atio n   ar e  r eq u ir ed   b ef o r e   th ey   b ec o m e  s er io u s   with   th e   h elp   o f   p r e d ictiv e  m ai n ten an ce   [ 2 4 ] ,  [ 2 5 ] .   T h is   p ap er   an aly s es  s o m e  ch ar ac ter is tics   DC   m o to r   s u ch   as  cu r r e n t,  v o ltag e,   tem p er atu r e ,   s p ee d ,   a n d   v ib r atio n   i n   o r d er   to   p r ed ict  t h e  wo r k in g   co n d itio n   o f   DC   m o to r .   T h e   DC   m o to r   o f f er s   s o m e  f le x ib ilit y   in   m ea s u r in g   e x ter n al   b lo wer   cu r r e n t,  s p ee d   m ea s u r em en t,  an d   tem p e r atu r e  m ea s u r em en t  ( co n tr o l  p an el  an d   a m b ien t  tem p er atu r e ) .   E r r o r s   in d icate d   in   a b o v e   m e n tio n ed   p ar am eter s   in d icate   th e  p r esen ce   o f   p o ten tial  is s u es  wh ich   h av e   to   b e   ad d r ess ed   im m ed iately   to   co n tin u e  th e  n o r m al   wo r k in g   c o n d itio n .   T h e  m ai n   th em e  o f   th e  wo r k   with   th e   s p ec if ic  g o als  o f   th e  d esig n   ar e  g iv e n   b el o w :   i)   r eal - tim e  ac q u is itio n   o f   m o to r   p ar a m eter s   ( e. g . ,   s p ee d ,   v o ltag e,   c u r r e n t,  tem p er atu r e )   th r o u g h   I o T - e n ab led   s en s o r s ;  i i)   p re - p r o ce s s in g   an d   tr an s m is s io n   o f   th is   d ata   to   a  ce n tr al   o r   ed g e   co m p u tin g   n o d e ;  an d   iii)   Ap p licatio n   o f   s u p er v is ed   ML   alg o r ith m s   ( s u c h   as  d ec is io n   tr ee s ,   r an d o m   f o r est ,   o r   ANN)   to   p r e d ict  m o to r   h ea lth ,   class if y   o p e r atio n al  s tates,  an d   f o r ec ast an o m alies.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 0 - 878   872   2.   M E T H O D   T h is   m o d el   em p lo y s   b o th   h ar d war e  u n it  an d   s o f twar e   alg o r ith m s   to   p r ed ict  t h e  c o n d itio n   o f   m o to r .   T h e  h ar d war e  ar r an g em e n t  n e ce s s ar y   f o r   th e   co llectio n   o f   t h e  s en s o r   d ata  is   s h o wn   in   Fi g u r e  1 .   T h e   m o to r ' s   b eh av io u r   an d   d ata  co llectio n   ar e  im p lem e n ted   u s in g   a  v ar iety   o f   s en s o r s   s u c h   as  t em p er atu r e  s en s o r ,   v ib r atio n   s en s o r ,   v o ltag e   s en s o r ,   an d   cu r r en t sen s o r .   T h e  m ec h an ical  an d   elec tr ica l  p ar am eter s   ass o ciate d   with   th e  o p er atio n   o f   th e  m o to r   a n d   o v er all  co n d itio n   o f   th e   m o to r   was  t h o r o u g h ly   an al y ze d   u s in g   t h is   m u lti - s en s o r   ap p r o ac h .   T h is   p r o p o s ed   ap p r o ac h   co llects  th e  d ata  au to m atica ll y   f r o m   a  v ar iety   o f   s en s o r s   an d   p r e - p r o ce s s in g   th em .   Su b s e q u en tly ,   it  p er f o r m s   f ea tu r e  ex t r ac tio n ,   m o d el   b u il d in g ,   t r ain in g ,   v alid atio n ,   an d   d ep lo y m en t  t o   cr ea te   a  p r ed i ctiv e  m ain ten an ce   m o d el.   Data   c o llectio n   is   th e   p r im ar y   p ar t  o f   an   au to m atic  m o n ito r in g   s y s tem   th at  allo ws  d ata  co llectio n   f r o m   d if f er en t sen s o r s ,   s u ch   as v ib r atio n ,   tem p er atu r e,   cu r r en t,  a n d   v o ltag e.   T h e  DS1 8 B 2 0   tem p er at u r e  s en s o r   was  em p l o y ed   to   ac q u ir e  tem p er atu r e  d ata.   I t   s im p lifie s   th e  wir in g   co m p le x ity   b y   e n ab lin g   th e  co n n ec tio n   o f   m u ltip le  s en s o r s   o n   a  s in g le  d ata  lin e  t h r o u g h   th e  o n e - wir e   in ter f ac e.   I t  is   ca p ab le  o f   m ea s u r in g   tem p er atu r es  with in   th e  r an g e  o f   - 55   °C   to   +1 2 5   °C   with   a  r eso lu tio n   o f   u p   to   1 2   d ig its .   T h e  AC S7 1 2   cu r r en t  s en s o r   is   a  s en s o r   th at  o p er ates  o n   th e  Hall  ef f ec t  p r in cip le.   I t  is   eq u ip p e d   with   a  lo w - r esis tan ce   cu r r en t  c o n d u cto r   an d   a  2 . 1   k V  R MS  v o ltag e  is o latio n   ca p ab ilit y .   Usi n g   a   m icr o co n tr o ller - b ased   d ata  co llectio n   s y s tem   an d   a  co m b in atio n   o f   s en s o r s ,   t h is   m eth o d o lo g y   f ac ilit ated   an   ex h au s tiv e  an d   d etailed   a n aly s is   o f   th e  m o to r ' s   p er f o r m an c e  an d   h ea lth .   Var io u s   o th er   t y p es  o f   s en s o r s   h a v e  b ee n   em p lo y e d   to   g at h er   v i b r atio n   d ata  f r o m   th e   s y s tem .   T h ese   s en s o r s   in clu d e   a cc eler o m eter   s en s o r     (X - NUCLE O - I KS0 2 A1 ) ,   m ic r o p h o n e ,   an d   in d u s tr ial  m o tio n   ME MS  s en s o r .   I t  co n tain s   th e  I I S2 MD C   3 - ax is   m ag n eto m eter ,   t h e  I I S2 DL PC   3 - ax is   ac ce ler o m eter ,   an d   th e  I SM3 3 0 DHCX  3 - ax is   ac ce ler o m eter   an d   g y r o s co p e   m o t o r   f o r   p o s itio n   an d   v i b r atio n   m ea s u r em en t.   T h e  d ef a u lt  I ²C   p o r t  o f   th e  X - N UC L E O - I KS0 2 A1   ca n   b e  m o d if ied ,   a n d   it p r o v i d es a n   in ter f ac e  with   th e  Ar d u i n o   m icr o c o n tr o ller   v ia  I ²C   p in .           Fig u r e  1 .   Har d war e  d iag r am   o f   p r ed ictiv e  a n aly tics   m o d el       2 . 1 .     Dev el o pm ent   o f   a   predict iv e  a na ly t ics us ing   m a chine le a rning   m o del   AI   s y s tem s   tr an s f o r m s   u n p r o ce s s ed   in p u t  i n to   u s ef u l  k n o wled g e.   E lectr ical   m o to r s   u s e   v ib r atio n ,   cu r r en t,  an d   tem p er atu r e  s en s o r s   to   co llect  d ata  in   r ea l  ti m e.   T h e  d ata  is   th en   ev alu ated   an d   f ailu r es  ar e   p r ed icted   u s in g   f o u r   m ac h in e   lear n in g   m o d els:   k - n ea r est  n ei g h b o u r   ( KNN) ,   s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es  ( SVM) ,   r an d o m   f o r est  ( R F),   a n d   l i n e a r   r e g r e s s i o n   ( L R ) .   M e s s a g e   q u eu i n g   t e l e m e t r y   t r a n s p o r t   ( MQ T T )   p r o t o c o l   e n a b l es  ef f ec tiv e  co m m u n icatio n   b et wee n   s en s o r s ,   g atew ay s ,   an d   clo u d   s er v er s .   W h en   it  co m es  to   wo r k in g   m o t o r s ,   RF   d is p lay s   th e  h ig h est p r ec is io n   an d   o p tim is es m ain ten an ce   s ch ed u les to   r ed u ce   ex p e n s es a n d   d o w n tim e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   h yb r id   fr a mewo r k  o f  I o T   a n d   ma ch in e  le a r n in g   fo r   p r ed ict ive  a n a lytics o f  …   ( La lith a   K a n d a s a my )   873   T h e  p r ed ictio n   p r o ce s s   is   d o n e  b y   AI   al g o r ith m s   th at  e n tails   th e  lear n i n g   o f   p atter n s   f r o m   d ata,   an d   th e  m ak in g   o f   d ec is io n s   with   m in im al  o v er s ig h t  as  r ep r esen ted   in   Fig u r e  2 .   C o n clu s io n s   ar e  s u b s eq u en tly   m ad e  b ased   o n   th e  n ew  d ata  an d   p ast  h is to r y   u s in g   th ese  m o d els.  Data   co llectio n   is   d o n e  d u r in g   n o r m al  an d   f au lt  co n d itio n s .   T h e   d ataset  is   d iv id ed   to   th r ee   p ar ts   ( 7 0 %  f o r   tr ain i n g ,   1 5 %  f o r   test in g ,   an d   r em ai n in g   1 5 %   f o r   v alid atio n )   m ac h in e  lear n in g   b ased   p r ed ictiv e  m ai n ten an ce   attem p ts   to   lear n   f r o m   co llected   d ata  ( b o th   p r esen t a n d   p ast ex p er ien ce s )   t o   d is co v er   s y s tem   f ailu r e  p o s s ib ilit ies.   T h e  d ata  is   clea n ed   b y   p r e - p r o ce s s in g ,   wh ich   m ay   in clu d e  f ilter in g ,   s m o o th in g ,   o r   n o r m a lizatio n ,   to   g et  r id   o f   a n y   n o is e  o r   u n d esir ed   s ig n als.  T h e  n ex t  s tag e  is   f ea tu r e  ex tr ac tio n ,   wh ich   ex tr a ct  ess en tial  f ea tu r es   f r o m   th e  co llected   d ata.   Fre q u en cy   d o m ai n   s tatis tical  m etr ic s   lik e  m ea n ,   s tan d ar d   d e v iatio n ,   an d   k u r to s is   ar e   ex tr ac ted .   T h e  f ea tu r e  ex tr ac ti o n   en a b les  th e  m ac h in e  lear n in g   m o d el  to   r ec o g n ize  d ata   p atter n s   th at  ar e  a n   in d icativ e  o f   d is o r d er s   o f   m o to r   h ea lth .   T h is   ca n   b e   ac c o m p lis h ed   u s in g   a   v a r iety   o f   m ac h in e   lear n i n g   tech n iq u es,  s u ch   as  KNN,   S V M,   R F,  an d   L R .   T h e  p r e - p r o c ess ed   d ata  an d   th e  ex tr ac ted   f ea tu r es  ar e  u s ed   to   tr ain   th e  co n s tr u cted   m o d el.   T h e  tr ain in g   d ata  h as  to   h av e  illu s tr atio n s   o f   b o th   h ea lth y   an d   f au lty   m o to r   co n d itio n s .   A  d if f er en t  s et  o f   d ata  th at  wasn ' t  u ti lized   f o r   tr ain in g   is   u s ed   to   v alid ate  th e  m o d el  af ter   i t  h as  b ee n   tr ain ed .   T h is   m ak es  it  m o r e  lik ely   th at  th e  m o d el  will  co r r ec tly   ca teg o r ies  b r an d - n ew  d ata  th at  it  h as  n ev er   s ee n   b ef o r e.   T h e  v alid atio n   o f   th e  m o d el  is   a   cr u cial  s tag e   s in ce   it  g u ar an tees  its   ac cu r ac y ,   d ep en d ab ilit y ,   an d   ab ilit y   to   ac cu r ately   id en tify   m o to r   d ef ec ts .   T h e  tr ain ed   an d   v er if ied   m o d el  is   th en   em b ed d e d   in to   th e   m icr o co n tr o ller   f o r   r ea l - tim e  m o to r   h ea lth   m o n ito r in g .   Py th o n   an d   th e  p y Ser ial  lib r ar y   ar e  u tili ze d   to   estab lis h   a  co n n ec tio n   with   th e  s er ial  d ev ice  an d   r etr iev e  th e  d ata  tr an s m itted   th r o u g h   th e  s er ial  p o r t  in ter f ac e.   T h e  p y Ser ial  lib r ar y   p r o v id es  u s er - f r ien d l y   f u n ctio n   f o r   th e  m an a g em en t  o f   s er ial  co m m u n icatio n   p r o to co ls .   A  Py th o n   s cr ip t  e s tab lis h es  a  s er ial   co n n ec tio n   with   th e  tar g et  d e v ice,   s p ec if y in g   th e  n ec ess ar y   p ar am eter s ,   in cl u d in g   th e  p o r t  an d   b au d   r ate,   in   o r d er   to   c o llect  d ata.   Up o n   est ab lis h in g   th e   co n n ec tio n ,   th e   s cr ip t  ex ec u tes  a   lo o p   th at   co n tin u o u s ly   r etr iev es  d ata  f r o m   t h e  s er ial  p o r t.  T h e   d ata  th at  is   ex tr ac ted   f r o m   t h e  s er ial  in ter f ac e  is   ty p ically   in   b in ar y   o r   s tr in g   f o r m at  an d   is   co n s is ten t  with   th e  d ev ice' s   p r o to co l.  E ac h   d a ta  p o in t,  wh ich   d e n o tes  a  m ea s u r em en t  f r o m   th e   s er ial  d ev ice,   is   r ec o r d ed   as a   r o w  in   a  C SV   f ile,   with   ea ch   p ar am eter   d esig n ated   to   its   co r r esp o n d in g   co l u m n .   T h e  m o d el  c o n tin u o u s ly   e x a m in es  th e  m o to r   d ata   an d   n o tifie s   th e  o p er ato r   o f   a n y   an o m alies  o r   ap p r o ac h in g   f ailu r es  b y   s en d i n g   a n   alar m .   T h e  o b jectiv e  is   to   cr ea te  a  p r ec is e  an d   tr u s two r th y   m o d e l  th at  ca n   id en tif y   m o to r   f laws b ef o r e  th e y   r esu lt   in   ex p e n s iv e  d o wn tim e  o r   r e p air s .           Fig u r e  2 .   B lo ck   d iag r am   o f   m ac h in e  lear n in g   ass is ted   p r ed ictiv e  a n aly tics   m o d el       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   3 . 1 .    Ana ly s is   o f   v ibra t io n si g na l   T h e  v ib r atio n   o f   th e   m o to r   is   m o d est  in   am p litu d e,   with   a  r h y th m ic  in c r ea s e  in   am p litu d e   o cc u r r in g   o n ce   p er   cy cle.   On   th e   o th er   h an d ,   th e  s ig n al  e x h ib its   n u m e r o u s   r h y th m ic  s u r g es  d u r in g   th e  b u b b lin g   p r o ce s s .   T h e  ac ce ler o m eter   is   f ix e d   o n   th e  b ea r in g   in   o r d er   to   o b s er v e  o s cillatio n   f o r   e v er y   1 0   s e co n d s .   Fas t  Fo u r ier   tr an s f o r m   is   u s ed   to   ca lcu late  p o wer   s p ec tr al  d en s ity   f r o m   r aw  d ata  s am p les.  T h e  s eq u en ce   o f   r aw  d ata   s am p les  tak en   f r o m   DC   m o t o r   in   th e   f o r m   o f   f o u r ier   s er ies,  it  co u ld   b e  b r ea k   d o wn   in to   s in e  wav e  co m p o n en t   u s in g   f o u r ier   an a l y s is .   I n   o r d e r   to   d o   f o u r ier   an al y s is ,   ea ch   f r eq u en c y   co m p o n e n t is "te s ted "  f o r   p r esen ce .   T h e  r aw   wav ef o r m   is   m u ltip lied   b y   s in e  wav es  o f   d is cr ete  f r eq u en cies  u s in g   a  d is cr et e  Fo u r ie r   tr an s f o r m   ( DFT)   to   s ee   if   th e y   m atch   an d   to   f in d   t h e  am p litu d e  th at   co r r esp o n d   to   ea ch   wav ef o r m .   T h e   FF T   d iv id es  th e  p r o ce s s   in to   ca s ca d in g   g r o u p s   o f   two   in   o r d er   to   tak e  ad v an tag e  o f   th es e  s y m m etr ies,  an d   th er ef o r e   r eq u ir es  a  s ig n al  le n g th   o f   s o m e  p o wer   o f   two   f o r   th e  tr an s f o r m .   A  DFT  r eq u ir es   N2   o p er atio n s   if   N  is   th e  s ig n al  len g th ,   wh er ea s   a n   FF T   r eq u ir es  N* lo g 2 ( N) ,   w h ich   s ig n if ican tly   i n cr ea s es  p r o ce s s in g   s p ee d .   T h e   n u m b er   o f   s am p les  in   th e  o r ig in al  wav ef o r m   d ir ec tly   co r r el ates  with   th e  n u m b er   o f   d is cr ete  f r eq u e n cies  th at   ar e  ev alu ated   as  p ar t  o f   a  Fo u r ier   tr an s f o r m .   T h e  n u m b er   o f   f r eq u en c y   lin es  o r   b in s   is   eq u al  to   N/2 ,   wh er e  N   is   th e  s ig n al  len g th .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 0 - 878   874   I n   th is   p r ed ictiv e   an aly s is   o f   DC   m o to r ,   a  v i b r atio n   p r o f ile  will  u s u ally   h av e   a   v ar iety   o f   f r eq u e n cy   co m p o n en ts   in   ad d itio n   to   elec tr ical  an d   m ec h an ical  n o is e.   T h is   d ata  wa s   cr ea ted   u s in g   X - NUCLE O - I KS0 2 A1   s en s o r   m o d u le.   Vib r atio n   a n aly s is   f r o m   F ig u r e   3   p r o v id es  c o m p lete  v ib r ati o n   m a g n itu d es  at   d if f er en t in s tan t  o f   tim e.           Fig u r e  3 .   Vib r ati o n   an al y s is   f o r   m o to r   f au lt d etec tio n       3 . 2 .     P r o po s ed  m a chine le a r nin g   a pp ro a ch  f o r  predict iv e  a na ly t ics   Neu r al  n etwo r k s   h av e  a  s lo w  lear n in g   r ate,   th o u g h ,   a n d   s im p le  task s   r eq u ir e  h u n d r e d s   o f   th o u s an d s   o f   tr ain in g   cy cles,  wh ich   ca n   q u ick l y   lead   to   lo ca l  m in i m u m s .   I n   o r d e r   to   o v er co m e   th is ,   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   u s es  m ac h i n e  lear n in g   m o d el.   W h en   th er e   is   im b alan ce   in   li n ea r   r e g r ess io n   with   h ig h - s p ee d   n etwo r k   tr ain in g ,   r an d o m   f o r ests   ca n   m o r e  ef f ec tiv ely   b alan ce   th e  m is tak e  th an   n eu r al  n etwo r k s .   Fig u r e  4   illu s tr ates a   g r ap h   b etwe en   ac t u al  an d   p r ed icted   c u r r en t sam p le  v alu es u s in g   m ac h in e  lear n in g   m o d el.   T ab le  1   co m p ar es  d if f er en t  m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m   p er f o r m an ce   i n   p r ed ictiv e  a n aly tics .   T h e   h ig h est  p er f o r m an ce   is   ac h ie v ed   in   r an d o m   f o r est  with   a cc u r ac y   o f   9 3 . 4 %.  T h e  r u n tim e  en v ir o n m en t  i n   P y th o n   en v ir o n m en t  is   illu s tr ated   in   Fig u r e  5 .   T h is   in d icat es  th e  p er f o r m an ce   p a r am eter s   m ea s u r ed   d u r i n g   r ea l tim e.           Fig u r e  4 .   Actu al  a n d   p r ed icted   cu r r en t sam p le  v alu es       T ab le   1 .  Per f o r m an ce   o f   d if f er en t M L   alg o r ith m s   N a me  o f   t h e   r e g r e ssi o n   a l g o r i t h m   R F   me a n   sq u a r e d   e r r o r   R F   me a n   a b s o l u t e   e r r o r   A c c u r a c y   k - n e a r e s t   n e i g h b o u r   1 7 7 7 2 . 2 6   2 9 . 8 9   6 2 %   S u p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e   3 7 7 4 . 3 1   4 8 . 7 9   8 9 . 4 %   D e c i s i o n   t r e e   3 4 6 0 . 4 8   4 4 . 2 8   9 1 %   R a n d o m f o r e s t   3 2 1 4 . 3 0   4 1 . 0 8   9 3 . 4 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   h yb r id   fr a mewo r k  o f  I o T   a n d   ma ch in e  le a r n in g   fo r   p r ed ict ive  a n a lytics o f  …   ( La lith a   K a n d a s a my )   875   Fig u r e  6   d escr ib es  MQ T T   p r o to co l  m ess ag e  o u tp u t   at  r e ce iv er   n o d e.   T h is   p r o v id es  a   co n tin u al   m ess ag e  to   th e  u s er   ab o u t  wh eth er   o r   n o t  th e  s y s tem   was  o p er atin g .   T h e  n o tice  in   th e  ap p   is   eith er   "sy s tem   wo r k s "  o r   "sy s tem   f ails "  an d   i n clu d es  a  tim e  s tam p .   Usi n g   t h is   ap p ,   u s er s   m ay   r em o tely   m o n ito r   th e   s tatu s   o f   th e  s y s tem .   T h e  e x p er im e n ta l  v er if icatio n   is   d o n e   b y   th e   cir cu it  ar r a n g em e n t  as  illu s tr ated   in   Fig u r e  7 .     I t  g iv es  th e  r ea l  tim e  o v er v iew  o f   p r esen t  co n d itio n s   o f   ass et  an d   im p r o v es  r eliab ilit y   o f   ass et.   T h e  co n f u s io n   m atr ix   is   r ep r esen ted   in   Fig u r e   8 .             Fig u r e  5 .   R u n tim e  d elo y m e n t  s cr ee n     Fig u r e  6 .   Me s s ag e  o u t p u t f r o m   r ec eiv er   n o d e           Fig u r e  7 .   E x p er im e n tal  s et  u p   f o r   p r ed ictiv e  an aly tics   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 0 - 878   876       Fig u r e  8 .   C o n f u s io n   m atr i x       4.   CO NCLU SI O N   T h e  r eliab ilit y   an d   e f f ec tiv e n ess   o f   DC   m o to r   is   r aised   b y   d o i n g   p r ed ictiv e  m ain ten an ce   u s in g   m ac h in e  lear n in g .   T h e  tech n o lo g y   ca n   f o r ec ast  w h en   m ain t en an ce   is   n ec ess ar y   b ef o r e   a   m alf u n ctio n   o cc u r s   b y   g ath e r in g   r ea l - tim e  d ata  f r o m   s en s o r s   p u t  o n   th e  m o t o r   an d   u s in g   m ac h in e  lear n i n g   al g o r ith m s   to   an al y s e  th e  d ata.   T h is   p r ev en tativ e  m ain ten an ce   s tr ateg y   ca n   r ed u ce   d o wn tim e,   lo wer   m ain ten an ce   ex p en s es,  an d   in cr ea s e  th e  m o to r ' s   life s p a n .   Als o ,   b y   in teg r atin g   m icr o co n tr o ller   an d   a  m ac h in e  lear n in g   m o d el,   m ain ten an ce   d u ties   ca n   b e  au t o m ated .   in   g en e r al,   p r ed ictiv e  m ain ten an ce   o f   a  DC   m o to r   e m p lo y in g   an   MCU   with   m ac h in e  lear n in g   in teg r a tio n   h as  th e  p o ten tial  to   d r a m atica lly   in cr ea s e  th e  r eliab ilit y   an d   e f f icien cy   o f   m o to r   s y s tem s ,   m ak in g   it  an   ap p ea lin g   alter n ativ e  f o r   a  v ar iety   o f   s ec to r s .   I o T   s en s o r s   ca n   also   m ak e  it   p o s s ib le  to   r em o tely   m o n ito r   an d   co n tr o l  th e  m o to r   s y s tem ,   wh ich   o f f er s   m o r e  ea s e  an d   f lex ib ilit y .   I n   f u tu r e   ed g e  co m p u tin g   ca n   b e   u s ed   t o   m ak e  th e   p r ed ictio n   m o d el  a s   a  p o r tab le  o n e.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   L alith a  Kan d asam y   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     An n ap o o r an i G an esan     ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       M.   Sh u n m u g ath am m al   ✓     ✓   ✓       ✓       ✓   ✓     ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   h yb r id   fr a mewo r k  o f  I o T   a n d   ma ch in e  le a r n in g   fo r   p r ed ict ive  a n a lytics o f  …   ( La lith a   K a n d a s a my )   877   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y    T h e  d ata  th at  s u p p o r t  th e  f i n d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  a v ailab le  f r o m   th e  c o r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ MS ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   M a r k i e w i c z ,   M .   W i e l g o s z ,   M .   B o c h e n s k i ,   W .   Ta b a c z y n s k i ,   T.   K o n i e c z n y ,   a n d   L.   K o w a l c z y k ,   “ P r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e   o f   i n d u c t i o n   mo t o r s  u s i n g   u l t r a - l o w   p o w e r   w i r e l e ss  s e n so r s  a n d   c o mp r e sse d   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k s , ”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   7 ,     p p .   1 7 8 8 9 1 – 1 7 8 9 0 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 5 3 0 1 9 .   [ 2 ]   J.  A .   A n t o n i n o - D a v i u ,   A .   Q u i j a n o - Lo p e z ,   M .   R u b b i o l o ,   a n d   V .   C l i me n t e - A l a r c o n ,   “ A d v a n c e d   a n a l y si s  o f   mo t o r   c u r r e n t s  f o r   t h e   d i a g n o si s   o f   t h e   r o t o r   c o n d i t i o n   i n   e l e c t r i c   mo t o r s   o p e r a t i n g   i n   mi n i n g   f a c i l i t i e s , ”   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st ry  Ap p l i c a t i o n s ,  v o l .   5 4 ,   n o .   4 ,   p p .   3 9 3 4 – 3 9 4 2 ,   J u l .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 8 . 2 8 1 8 6 7 1 .   [ 3 ]   E.   J.  W i e d e n b r u g ,   A .   R a mm e ,   E .   M a t h e s o n ,   A .   v o n   Jo u a n n e ,   a n d   A .   K .   W a l l a c e ,   “ M o d e r n   o n l i n e   t e s t i n g   o f   i n d u c t i o n   mo t o r s   f o r   p r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   a n d   m o n i t o r i n g , ”   I E EE  T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u st ry  A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 8 ,   n o .   5 ,   p p .   1 4 6 6 – 1 4 7 2 ,   S e p .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 2 . 8 0 2 9 9 2 .   [ 4 ]   R .   K .   G r a c e   a n d   V .   P .   S u b h a sr i ,   “ C l o u d   e n a b l e d   p r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   t o o l   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r , ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Au g m e n t e d   I n t e l l i g e n c e   a n d   S u s t a i n a b l e   S y s t e m s  ( I C AI S S ) ,   N o v .   2 0 2 2 ,   p p .   8 3 2 – 835 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A I S S 5 5 1 5 7 . 2 0 2 2 . 1 0 0 1 1 0 6 4 .   [ 5 ]   V .   K a v a n a   a n d   M .   N e e t h i ,   “ F a u l t   a n a l y s i s  a n d   p r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   o f   i n d u c t i o n   m o t o r   u s i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g , ”   i n   2 0 1 8   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   E l e c t ri c a l ,   E l e c t r o n i c s ,   C o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t e r,  a n d   O p t i m i z a t i o n   T e c h n i q u e s  ( I C EE C C O T ) ,  D e c .   2 0 1 8 ,   p p .   9 6 3 – 9 6 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEC C O T4 3 7 2 2 . 2 0 1 8 . 9 0 0 1 5 4 3 .   [ 6 ]   K .   F a t h i ,   H .   W .   v a n   d e   V e n n ,   a n d   M .   H o n e g g e r ,   “ P r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e :   a n   a u t o e n c o d e r   a n o m a l y - b a se d   a p p r o a c h   f o r   a   3   D o F   D e l t a   R o b o t , ”   S e n so rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 1 ,   p .   6 9 7 9 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 2 1 6 9 7 9 .   [ 7 ]   M .   P a o l a n t i ,   L .   R o m e o ,   A .   F e l i c e t t i ,   A .   M a n c i n i ,   E .   F r o n t o n i ,   a n d   J.  L o n c a r s k i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   p r e d i c t i v e   mai n t e n a n c e   i n   i n d u st r y   4 . 0 , ”   i n   2 0 1 8   1 4 t h   I E EE/ AS ME   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   M e c h a t r o n i c   a n d   Em b e d d e d   S y s t e m s   a n d   Ap p l i c a t i o n s ( ME S A) ,   J u l .   2 0 1 8 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M ESA . 2 0 1 8 . 8 4 4 9 1 5 0 .   [ 8 ]   S .   L u ,   G .   Q i a n ,   Q .   H e ,   F .   Li u ,   Y .   Li u ,   a n d   Q .   W a n g ,   “ I n   si t u   m o t o r   f a u l t   d i a g n o si s   u s i n g   e n h a n c e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k  i n   a n   e m b e d d e d   s y st e m, ”   I EE E  S e n s o rs J o u r n a l ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 5 ,   p p .   8 2 8 7 – 8 2 9 6 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 1 9 . 2 9 1 1 2 9 9 .   [ 9 ]   O .   M o s e l e r   a n d   R .   I serm a n n ,   “ A p p l i c a t i o n   o f   m o d e l - b a s e d   f a u l t   d e t e c t i o n   t o   a   b r u s h l e ss   D C   mo t o r , ”   I EEE   T ra n sa c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   4 7 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 1 5 – 1 0 2 0 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 4 1 . 8 7 3 2 0 9 .   [ 1 0 ]   H .   M .   H a s h e m i a n   a n d   W .   C .   B e a n ,   “ S t a t e - of - t h e - a r t   p r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e   t e c h n i q u e s, ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   Me a s u reme n t ,   v o l .   6 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   3 4 8 0 – 3 4 9 2 ,   O c t .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 0 9 . 2 0 3 6 3 4 7 .   [ 1 1 ]   S .   W u ,   N .   G e b r a e e l ,   M .   A .   L a w l e y ,   a n d   Y .   Y i h ,   “ A   n e u r a l   n e t w o r k   i n t e g r a t e d   d e c i si o n   s u p p o r t   s y st e m  f o r   c o n d i t i o n - b a s e d   o p t i m a l   p r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   p o l i c y , ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   S y st e m s,  Ma n ,   a n d   C y b e r n e t i c s  -   P a rt   A:   S y st e m s  a n d   H u m a n s ,  v o l .   3 7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 2 6 – 2 3 6 ,   M a r .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TS M C A . 2 0 0 6 . 8 8 6 3 6 8 .   [ 1 2 ]   B .   L u ,   T.   G .   H a b e t l e r ,   a n d   R .   G .   H a r l e y ,   “ A   s u r v e y   o f   e f f i c i e n c y - e st i m a t i o n   met h o d s  f o r   i n - s e r v i c e   i n d u c t i o n   mo t o r s , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 2 ,   n o .   4 ,   p p .   9 2 4 – 9 3 3 ,   J u l .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 6 . 8 7 6 0 6 5 .   [ 1 3 ]   W .   T.   Th o ms o n   a n d   M .   F e n g e r ,   “ C u r r e n t   si g n a t u r e   a n a l y si s  t o   d e t e c t   i n d u c t i o n   mo t o r   f a u l t s , ”   I E EE  I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s   Ma g a zi n e ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   2 6 – 3 4 ,   J u l .   2 0 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 2 9 4 3 . 9 3 0 9 8 8 .   [ 1 4 ]   Z.   Z h a n g ,   Y .   W a n g ,   a n d   K .   W a n g ,   “ F a u l t   d i a g n o si s   a n d   p r o g n o s i s  u si n g   w a v e l e t   p a c k e t   d e c o mp o s i t i o n ,   F o u r i e r   t r a n sf o r m   a n d   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k , ”   J o u rn a l   o f   I n t e l l i g e n t   Ma n u f a c t u r i n g ,   v o l .   2 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 2 1 3 – 1 2 2 7 ,   D e c .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 8 4 5 - 0 1 2 - 0 6 5 7 - 2.   [ 1 5 ]   M .   R o ma n ss i n i ,   P .   C .   C .   d e   A g u i r r e ,   L.   C o m p a ssi - S e v e r o ,   a n d   A .   G .   G i r a r d i ,   “ A   r e v i e w   o n   v i b r a t i o n   mo n i t o r i n g   t e c h n i q u e s   f o r   p r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e   o f   r o t a t i n g   m a c h i n e r y , ”   E n g ,   v o l .   4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 9 7 – 1 8 1 7 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n g 4 0 3 0 1 0 2 .   [ 1 6 ]   A .   D .   D j o r d j e v i c ,   M .   B .   M i l o v a n o v i c ,   M .   T .   M i l o j k o v i c ,   J.  G .   P e t r o v i c ,   a n d   S .   S .   N i k o l i c ,   “ En d o c r i n e   C N N - b a se d   f a u l t   d e t e c t i o n   f o r   D C   m o t o r s, ”   E l e k t r o n i k a   i r  El e k t r o t e c h n i k a ,   v o l .   3 0 ,   n o .   3 ,   p p .   4 – 1 4 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 7 5 5 / j 0 2 . e i e . 3 6 7 4 7 .   [ 1 7 ]   S .   S .   G o u n d a r ,   M .   R .   P i l l a i ,   K .   A .   M a m u n ,   F .   R .   I sl a m,   a n d   R .   D e o ,   “ R e a l - t i me   c o n d i t i o n   mo n i t o r i n g   s y st e m  f o r   i n d u s t r i a l   mo t o r s, ”   i n   2 0 1 5   2 n d   Asi a - Pa c i f i c   W o rl d   C o n g ress   o n   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g   ( A PW C   o n   C S E) ,   D e c .   2 0 1 5 ,   p p .   1 – 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P W C C S E. 2 0 1 5 . 7 4 7 6 2 3 2 .   [ 1 8 ]   P .   U n a l ,   Ö .   A l b a y r a k ,   M .   J o mâ a ,   a n d   A .   J.  B e r r e ,   “ D a t a - d r i v e n   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a n d   p r e d i c t i v e   a n a l y t i c s  f o r   t h e   ma i n t e n a n c e   o f   i n d u s t r i a l   ma c h i n e r y   w i t h   h y b r i d   a n d   c o g n i t i v e   d i g i t a l   t w i n s , ”   i n   T e c h n o l o g i e s   a n d   A p p l i c a t i o n s   f o r  B i g   D a t a   Va l u e ,   C h a m :   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 2 2 ,   p p .   2 9 9 – 3 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 7 8 3 0 7 - 5 _ 1 4 .   [ 1 9 ]   M .   R a d o n j i ć ,   Ž.   Z e č e v i ć ,   a n d   B .   K r st a j i ć ,   “ A n   I o T  sy s t e m  f o r   r e a l - t i m e   m o n i t o r i n g   o f   D C   m o t o r   o v e r l o a d , ”   El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 0 ,   p .   1 5 5 5 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 1 0 1 5 5 5 .   [ 2 0 ]   W .   J.  L e e ,   H .   W u ,   H .   Y u n ,   H .   K i m ,   M .   B .   G .   J u n ,   a n d   J.  W .   S u t h e r l a n d ,   “ P r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   o f   ma c h i n e   t o o l   s y st e ms  u s i n g   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s  a p p l i e d   t o   m a c h i n e   c o n d i t i o n   d a t a , ”   Pro c e d i a   C I R P ,   v o l .   8 0 ,   p p .   5 0 6 – 5 1 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c i r . 2 0 1 8 . 1 2 . 0 1 9 .   [ 2 1 ]   A .   S c h ü t z e ,   N .   H e l w i g ,   a n d   T.   S c h n e i d e r ,   “ S e n s o r s   4 . 0   -   sm a r t   se n so r s   a n d   mea s u r e me n t   t e c h n o l o g y   e n a b l e   I n d u st r y   4 . 0 , ”   J o u r n a l   o f   S e n s o rs  a n d   S e n s o r   S y st e m s ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   3 5 9 – 3 7 1 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 5 1 9 4 / j sss - 7 - 3 5 9 - 2 0 1 8 .   [ 2 2 ]   R .   R a i ,   M .   K .   T i w a r i ,   D .   I v a n o v ,   a n d   A .   D o l g u i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   i n   m a n u f a c t u r i n g   a n d   i n d u st r y   4 . 0   a p p l i c a t i o n s,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Pro d u c t i o n   Re s e a rc h ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 6 ,   p p .   4 7 7 3 – 4 7 7 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 0 2 0 7 5 4 3 . 2 0 2 1 . 1 9 5 6 6 7 5 .   [ 2 3 ]   D .   S .   To s c a n o   a n d   E.   V .   C a r r e r a ,   “ F a i l u r e   d e t e c t i o n   i n   i n d u c t i o n   m o t o r s  u si n g   n o n - su p e r v i s e d   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms, ”   i n   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   S y s t e m s  a n d   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e s ,   2 0 2 0 ,   p p .   4 8 – 59 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 5 9 1 9 4 - 6 _ 5 .   [ 2 4 ]   W .   Z h a n g ,   D .   Y a n g ,   a n d   H .   W a n g ,   “ D a t a - d r i v e n   met h o d s   f o r   p r e d i c t i v e   mai n t e n a n c e   o f   i n d u st r i a l   e q u i p m e n t :   a   s u r v e y , ”   I EEE   S y s t e m s  J o u r n a l ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   2 2 1 3 – 2 2 2 7 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS Y S T. 2 0 1 9 . 2 9 0 5 5 6 5 .   [ 2 5 ]   G .   H a j g a t ó ,   R .   W é b e r ,   B .   S z i l á g y i ,   B .   T ó t h p á l ,   B .   G y i r e s - Tó t h ,   a n d   C .   H ő s,  “ P r e d M a X :   P r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   w i t h     e x p l a i n a b l e   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   a u t o e n c o d e r s, ”   Ad v a n c e d   E n g i n e e ri n g   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   5 4 ,   p .   1 0 1 7 7 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e i . 2 0 2 2 . 1 0 1 7 7 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 0 - 878   878   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       La li th a   K a n d a s a m y           is  c u rre n tl y   wo r k in g   a ss istan t   p r o fe ss o r  in   t h e   El e c tr o n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   De p a rtme n t  o f  S RM   In stit u te   o f  S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ra m a p u ra m ,   Ch e n n a i,   I n d ia.  S h e   h a s  c o m p lete d   P h . D .   fr o m   S R M   I n stit u te   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y .   He r  m a in   re se a rc h   d irec ti o n s  i n c lu d e   a rti ficia l  in tell ig e n c e ,   Io T ,   a n d   e m b e d d e d   sy ste m s .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  lalit h a k @s rm ist. e d u . in .         Ann a p o o r a n i  G a n e sa n           is  a n   a ss istan t  p ro fe ss o r  i n   t h e   De p a rt m e n t  o f  El e c tr o n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a t  S RM   I n stit u te  o f  S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y ,   Ra m a p u ra m   C a m p u s.  S h e   e a rn e d   h e r  M a ste r  o f  En g in e e rin g   i n   a p p li e d   e lec tro n i c s  fro m   An n a   U n iv e rsit y   i n   2 0 1 1 .   Cu rre n tl y ,   sh e   is  p u rsu i n g   a   P h . D.   in   m e d ica l  ima g e   a n d   si g n a l  p r o c e ss in g   a t  S RM I S T,   Ch e n n a i.   He r  re se a rc h   in tere sts  a re   m e d ica l  ima g e   p ro c e ss in g ,   a rti ficia l  in telli g e n c e ,   a n d   in stru m e n tati o n .   S h e   c a n   b e   c o n ta c ted   a t  e m a il :  a n n a p o o g 2 @s rm ist. e d u . i n .         M.   S h u n m u g a th a m m a l           i s  an   a ss o c iate   p r o fe ss o r   i n   t h e   De p ar t m e n t   o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a t  S RM   I n stit u te  o f  S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   Ra m a p u ra m .   S h e   re c e iv e d   h e r  P h . D.  d e g re e   fro m   An n a   Un iv e rsit y ,   Ch e n n a i.   S h e   h a s  1 7   y e a rs   o f  tea c h in g   e x p e rien c e .   Ac tu a ll y ,   h e r  re se a rc h   in tere sts  a re   in   p h y s i c a l  d e sig n   o f  VL S I  c ircu it s .   S h e   can   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  sh u m m y b @g m a il . c o m   o r  sh a u n m u m @s rm ist. e d u . in .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.