T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il   20 26 ,   p p .   608 ~ 619   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 2 . 27548           608     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Desig n and   ev a lu a tion o a  low ‑cos real ti m fluid - l ev el  m o nitoring  sy ste m   for f uel sta tions       J o v ia nn B irind w a 1 , 2 ,   Sté ph a ne  B irind w a   B irha s hw ir w a 2   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e s,  U n i v e r si t é   C a t h o l i q u e   d e   B u k a v u   ( U C B ) ,   B u k a v u ,   D e mo c r a t i c   R e p u b l i c   o f   t h e   C o n g o   2 C e n t r e   d e   r e c h e r c h e   e n   e n v i r o n n e me n t   e t   G é o - r e ss o u r c e s (CR EG ER ) ,   U n i v e r si t é   C a t h o l i q u e   d e   B u k a v u   ( U C B ) ,   B u k a v u ,   D e mo c r a t i c   R e p u b l i c   o f   t h e   C o n g o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   15 2 0 2 5   R ev i s ed   J an   2 2 02 6   A cc ep ted   J an   30 2 0 2 6       A c c u ra te  f lu id   lev e m a n a g e m e n in   f u e sta ti o n s   is  h a m p e re d   b y   in v e n to ry   e rro rs,  d e lay e d   sh o rtag e   d e tec ti o n   a n d   c o stly   p ro p rieta ry   se n so rs.  W e   d e sig n e d   a n d   b u il a   lo w ‑c o st,  o p e n ‑so u rc e   m o n it o rin g   sy st e m   u sin g   a n   A rd u in o   Un o ,   a n   HC‑SR0 4   u lt ra so n ic  se n s o r,   a   No d e M CU  E S P 8 2 6 6   a n d   a   DH T 1 1   tem p e r a tu re   se n so r.   V a l id a ti o n   w a re stricte d   to   sta ti c   sh o rt - term   c o n d it io n s,   w it h   a   p ro to ty p e   tes ted   in   a   2 0 0   c m   tan k   o v e 6 2   h o u rs  a n d   3 2   p a ired   m e a su re m e n ts  c o ll e c ted   a tw o - h o u i n terv a ls.  P ro t o ty p e   re a d in g w e r e   c o m p a re d   w it h   d i p stick   m e a su re m e n ts  a f ter  te m p e r a tu re   c o m p e n s a ti o n .   T h e   s y ste m   a c h iev e d   a   m e a n   e rro o f   0 . 0 3   c m ,   a   m e a n   a b so lu te  e rro r   o f   0 . 9 1   c m ,   a   sta n d a rd   d e v iatio n   o f   1 . 0 6   c m   a n d   a   ro o t‑m e a n ‑sq u a re   e rro o f   1 . 0 5   c m ,   w it h   a   9 5   %   c o n f id e n c e   i n terv a o f   ±0 . 3 7   c m .   T h e se   re su lt d e m o n stra te  th a a   c a li b ra ted   a n d   tem p e ra tu re ‑c o m p e n sa ted   u lt ra so n ic   se n so r   c a n   d e li v e r   c e n ti m e tr e ‑lev e a c c u ra c y   su it a b le  f o in v e n t o ry   m a n a g e m e n in   re so u rc e ‑c o n stra in e d   f u e sta ti o n s.  F u t u re   w o rk   w il e x ten d   v a li d a ti o n   to   d y n a m ic  tran s f e rs,  slo sh in g /v ib ra t io n ,   h u m id it y   e ff e c ts,  a n d   lo n g - term   d rif in   o p e ra ti o n a tan k s.   K ey w o r d s :   A r d u i n o   Fu el  s tatio n   I n ter n et  o f   t h i n g s   L o w co s t se n s o r   Mo n ito r in g   p r o to ty p e   Ultr aso n ic  m ea s u r e m e n t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J o v ian n B ir in d w a   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu l t y   o f   Scie n ce s ,   Un iv er s ité  C at h o liq u d B u k a v u   ( UC B )   P B o x   2 8 5 ,   B u k av u ,   De m o cr atic  R ep u b lic  o f   t h C o n g o     E m ail:  j o v ian n e. b ir in d w a @ u c b u k a v u . ac . cd       1.   I NT RO D UCT I O   E f f icien f l u id - lev el  m o n ito r in g   at  f u el  s tat io n s   i s   ess e n tia f o r   en s u r i n g   i n v en to r y   ac c u r ac y ,   s er v ice   co n tin u it y ,   an d   co s ef f icie n c y .   T r a d itio n al  ap p r o ac h es,  s u ch   as  m a n u a d ip s tick   r ea d in g s   o r   b as ic  elec tr o n ic  g au g es,  lack   r ea l - ti m ca p ab ilit ies  an d   ar p r o n to   h u m an   er r o r s ,   m ea s u r e m e n d elay s ,   an d   o p er atio n al  in e f f ic ien cie s   [ 1 ] T h e s e   lim i t at i o n s   c an   l e a d   t o   in a cc u r a t e   s t o c k   es t im at i o n s ,   u n ex p e c t e d   s h o r t a g es ,   an d   s e r v i ce   d i s r u p t i o n s .   E x i s tin g   c o m m e r c ia l   s y s t em s ,   s u ch   as   r es is t iv e   o r   p r e s s u r e - b as e d   p r o b e s ,   a r e   o f te n   c o s t ly   an d   c o m p l ex   t o   d e p l o y ,   a n d   th ei r   i n t eg r a t i o n   w ith   m o d e r n   in t e r n et   o f   th in g s   ( I o T )   p l a t f o r m s   r em ai n s   ch a ll en g in g ,   a s   h ig h l ig h te d   i n   r e c en t   r e v i ew s   o f   le v e l - s e n s in g   t e ch n o l o g i es   an d   I o T   c o n n ec t iv i ty   [ 2 ] .   C o n s e q u en t ly ,   th e r i s   g r o w in g   in t e r es i n   af f o r d a b l e ,   m o d u l a r ,   an d   o p e n - s o u r c e   s o lu ti o n s   b as e d   o n   m i c r o c o n t r o ll e r s   s u ch   as   A r d u in o   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h er ar m u l tip le  s en s i n g   tec h n o lo g ies  f o r   co n tin u o u s   f l u id - le v el  m o n ito r in g ,   ea ch   w i th   tr ad e - o f f s   i n   co s t ,   ac cu r ac y ,   in s tallatio n   co m p lex i t y ,   an d   en v ir o n m e n tal  r o b u s tn e s s .   Am o n g   th m o s co m m o n l y   e v al u ated   ar p r ess u r e - b ased   s en s o r s ,   r ad ar   s en s o r s   an d   u ltra s o n ic  s e n s o r s   [ 2 ] ,   [ 5 ] [ 7 ] .   P r ess u r s en s o r s   p r o v id h ig h   p r ec is io n   an d   h a v r ec en tl y   b ec o m m o r co m p ac a n d   co s t - e f f ec tiv d u to   ad v an ce s   in   m icr o - elec tr o - m ec h a n ical   s y s te m s   ( MEMS )   tech n o lo g y ,   y et  th eir   p er f o r m an ce   r e m ai n s   af f ec ted   b y   t e m p er at u r d r if t   an d   p ac k ag i n g   co n s tr ai n ts ,   a n d   th m o s ac c u r ate  d esig n s   s till   r el y   o n   co m p lex   a n d   co s tl y   f ab r icatio n   p r o ce s s es  [ 6 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           Desig n   a n d   ev a lu a tio n   o f a   lo w co s t rea l‑ time  flu id - leve l m o n ito r in g   s ystem  …  ( Jo via n n B ir in d w a )   609   T h latest  g en er atio n s ,   s u ch   a s   s ilico n   ca r b id ( SiC ) - b ased   an d   th r o u g h - s il ico n   v ia s   ( T SV ) - in te g r ated   ME MS  d ev ices,  d e m o n s tr ate  r e m ar k ab le  r o b u s tn es s   i n   h ar s h   e n v ir o n m e n ts   b u s t ill  r el y   o n   c o m p le x   a n d   co s tl y   f ab r icatio n   p r o ce s s es,  m a k i n g   th e m   les s   attr ac ti v f o r   lo w - co s f u el - lev e m o n ito r in g   ap p licatio n s   [ 8 ] ,   [ 9 ] R ad ar   s en s o r s ,   f o r   th eir   p ar t,  en ab le  n o n - co n tac m ea s u r e m e n an d   p er f o r m   r eliab l y   u n d er   v ar y in g   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s ,   y et   th e y   r e m ai n   p r o n to   m u ltip ath   r ef lectio n s   an d   clu tter   th a ca n   g en er ate  f alse   r ea d in g s   [ 1 0 ] ,   w h ile  s u r f ac d y n a m ics  s u c h   a s   t u r b u le n ce   f u r t h e r   af f ec t   s tab ilit y   [ 1 1 ] m o r eo v er ,   ac h ie v i n g   h ig h   r eso lu tio n   a n d   r o b u s tn es s   o f t en   r eq u ir es  ad v an ce d   m m W a v h ar d w ar an d   s o p h i s ticate d   s ig n al  p r o ce s s i n g ,   w h ic h   in cr ea s e s   s y s te m   co m p lex it y   a n d   co s [ 1 2 ] m ak in g   in te g r atio n   in to   lo w - co s o p e n - s o u r ce   p latf o r m s   ch alle n g i n g .     Ultr aso n ic  s e n s o r s   th u s   e m er g as  c o m p elli n g   o p tio n   b ec au s th e y   ar in e x p en s i v e,   ea s y   t o   in teg r ate   an d   n o n co n tact;  h o w ev er ,   t h e y   r eq u ir r eg u lar   ca lib r atio n   a n d   ar s en s iti v to   te m p e r atu r e   an d   h u m id it y   [ 1 3 ] - [ 1 5 ] .   I n ter esti n g l y ,   R ec e n s t u d ies  h av h i g h l ig h ted   t h at  i n co r p o r atin g   en v ir o n m e n tal  p ar am eter s   s u ch   a s   te m p er atu r ca n   e n h an ce   t h a cc u r ac y   o f   u ltra s o n ic  m ea s u r em en ts   [ 1 6 ]   E m b ed d in g   u ltra s o n ic  s e n s o r s   in to   I o T   en v ir o n m e n ts   en ab les  co n ti n u o u s ,   au to n o m o u s   d ata  ac q u is itio n   an d   m o r r esp o n s i v d ec is io n - m a k in g .   Op er atin g   o n   ti m e - of - f li g h t   ( T o F)   p r in cip les,  th ese  s en s o r s   ar w el s u ited   f o r   n o n - co n ta ct  liq u id - lev e m ea s u r e m e n t.  T h ey   t y p icall y   ac h ie v ± 1 ac cu r ac y   o v er   t h eir   ef f ec tiv r an g an d   ar u n a f f e cted   b y   f l u id   co lo u r   o r   o p ac ity ,   m a k i n g   t h e m   w e ll  ad ap ted   to   h eter o g e n eo u s   ta n k   co n d itio n s   [ 1 7 ] .   T h ey   h a v b ee n   w id el y   ad o p ted   in   I o T - en ab led   w ater   m o n ito r in g   s y s te m s   th at  lev er ag lo w - co s m icr o co n tr o ller s   [ 1 8 ] .   T h is   s tu d y   p r esen t s   th d esi g n   an d   p r o to ty p in g   o f   an   u ltra s o n i c - b ased ,   r ea l - ti m f l u id - le v el  m o n ito r i n g   s y s te m   u s i n g   A r d u i n o .   T h aim   i s   to   d eliv er   a   co s t - ef f ec ti v e ,   r eliab le  s o lu tio n   s u itab le  f o r   f u e s tat io n s   w h er e   co m m er cial  s y s te m s   ar eith er   u n af f o r d ab le  o r   o p er atio n all y   u n s u itab le.   T h p r o p o s ed   p r o to ty p la y s   t h g r o u n d w o r k   f o r   b r o ad e r   a d o p tio n   in   f lu id - m an a g e m e n s ec to r s ,   p ar ticu lar l y   i n   s o c io - ec o n o m ical l y   d is ad v an ta g ed   r eg io n s   w h er in f r a s tr u ct u r co n s tr ai n t s   li m it  th d ep lo y m e n t o f   tr ad itio n al  t e ch n o lo g ies.       2.   M E T H O   2 . 1 .     Sy s t em   a rc hite ct ure   T h f lu id - le v el  m o n ito r i n g   s y s te m   w a s   d ev elo p ed   ar o u n d   t h A r d u i n o   U n o   R 3   m icr o co n tr o ll er ,   ch o s en   f o r   its   lo w - co s t,  m o d u lar   h ar d w ar d esig n ,   an d   s tr o n g   s u p p o r f r o m   t h o p en - s o u r ce   co m m u n it y   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] T h ese  f ea tu r es  m a k it su i tab le  f o r   em b ed d ed   s en s in g   p r o to t y p e s   in   s it u atio n s   w h er b u d g et  an d   f lex ib ilit y   ar e   cr itical.   T o   m ea s u r d is ta n ce ,   th HC SR 0 4   u ltra s o n ic  s en s o r   e m its   4 0   k Hz  ac o u s tic  p u ls an d   m ea s u r es t h e   ti m elap s ed   u n til  t h ec h o   r etu r n s   f r o m   t h f lu id   s u r f ac [ 2 1 ] .   T h is   n o n - co n tact  m e th o d   ca n   r ea ch   an   ac c u r ac y   o f   ± 1 o f   t h f u ll  m ea s u r e m en r an g w h en   th s en s o r   is   ca lib r ated   co r r ec tly .   T h is   m a k es  it  e f f ec ti v f o r   m o n ito r i n g   f l u id   le v els   in   clo s ed   o r   co n f in ed   e n v ir o n m e n t s .   Gao   et  a l.  [ 1 7 ]   co n f ir m ed   its   p er f o r m an ce   in   f l u id s   th at  ar o p aq u o r   h av r ef lect iv s u r f ac e s .     Fo r   w ir eless   co m m u n ica tio n ,   No d eM C E SP 8 2 6 6   d ev el o p m e n b o ar d   w as  ad d ed   to   t h s y s te m .   T h is   b o ar d   in clu d es   w ir eles s   f i d elit y   ( Wi - Fi )   i n ter f ac e,   u s e s   lo w   p o w er ,   an d   w o r k s   d ir ec t l y   w i th   th e   A r d u i n o   in te g r ated   d ev elo p m e n en v ir o n m e n t   ( I DE ) ,   w h ic h   h elp s   w it h   its   i n teg r atio n   in to   I o T   in f r astru ct u r es.  T h E SP 8 2 6 6   ac ts   as a   d ata  b r i d g e,   tr an s f er r in g   th m ea s u r ed   f l u i d   lev el  to   a   r em o te  s er v er   in   r e al - ti m e.   T h p r o t o ty p e s   p h y s ica s tr u ctu r e,   in cl u d in g   t h w ir in g   o f   th A r d u in o ,   u ltra s o n ic  s en s o r ,   liq u id   cr y s tal  d is p la y   ( L C D ) ,   an d   w i r eless   m o d u le,   w a s   d esig n ed   w it h   t h Fritzi n g   s i m u lat io n   p latf o r m ,   as  s h o w n   i n   Fig u r 1 .   T h is   m o d e l li n g   ap p r o ac h   en ab led   th o r o u g h   ch ec k   o f   t h elec tr o n ic  co n n ec tio n s   b ef o r d ep lo y m e n t   an d   p r o v id ed   clea r   v is u al  g u id d u r in g   t h h ar d w ar ass e m b ly   p r o ce s s .           Fig u r 1 .   P r o t o ty p ar ch itec tu r e:  w ir i n g   d iag r a m   o f   th A r d u i n o   Un o ,   HC - S R 0 4   s en s o r ,   E SP 8 2 6 6   Wi - Fi  m o d u le  an d   d is p la y   an d   alar m   m o d u les     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 0 8 - 619   610   2 . 2 .     Sens o m o un t ing ,   t a n k   g eo m et ry   a nd   ca lib ra t io n   T h u ltra s o n ic  s e n s o r   w as  m o u n ted   v er ticall y   ab o v t h liq u id   s u r f ac e,   w it h   its   ac o u s t ic  ax is   o r ien ted   p er p en d icu lar   to   th liq u id   in t er f ac to   en s u r ac c u r at d is ta n ce   m ea s u r e m en ts .   T o   av o id   an y   m o v e m e n th a co u ld   af f ec t h r ea d i n g s ,   t h s en s o r   w as   s ec u r el y   f i x ed   to   a n   in s u lat in g   w o o d en   p late.   T h test   ta n k   h a s   to tal   h eig h = 200 .   T h f lu id   lev el    w a s   c o m p u ted   u s in g :     =     ( 1 )     w h er   is   th m ea s u r ed   d is tan ce   f r o m   t h s en s o r   to   th f lu id   s u r f ac e.   T h is   co m p u tatio n   w a s   h an d led   d ir ec tl y   b y   t h A r d u i n o   Un o   m icr o co n tr o ller ,   w h ic h   t h en   d is p la y ed   th r esu l o n   an   L C m o d u l f o r   im m ed iate  u s er   f ee d b ac k .   Fig u r 2   illu s tr ates  t h HC - S R 0 4   m o u n ti n g   co n f i g u r atio n   an d   th tan k   g eo m e tr y   u s ed   f o r   ca lib r atio n   an d   v alid atio n   ( = 200   c m ) .             Fig u r 2 .   HC - SR 0 4   s en s o r   m o u n ted   o n   a n   in s u lati n g   w o o d en   p late  at  th to p   o f   th test   ta n k   ( = 200   c m )       P r io r   to   d ata  co llectio n ,   th H C - SR 0 4   s e n s o r   w a s   ca lib r ated   in   s it u   b y   co m p ar in g   m ea s u r e d   d is tan ce s   to   k n o w n   f lu id   h e ig h t s   w ith in   t h 2 0 0 cm   te s tan k ,   u s in g   r an g o f   co n tr o lled   f ill  le v els.  A ea c h   p o in t,  th r ee   co n s ec u tiv m ea s u r e m e n ts   w e r e   r ec o r d ed ,   an d   m ed ian - of - t h r ee   f ilter   w a s   ap p lied   t o   s u p p r ess   is o lated   o u tlier s   an d   i m p r o v r o b u s tn es s   ag ai n s s p u r io u s   ec h o es.  A   clea r   lin ea r   r elatio n s h ip   w a s   o b s er v ed   b et w ee n   th s e n s o r s   T o F r e ad in g s   a n d   th ac t u al  f l u id   d is tan ce s ,   in d icati n g   r eliab le   b eh av io u r   u n d er   s tat ic  co n d itio n s .   T o   c o n tex t u alize   e n v ir o n m e n t al  in f l u en ce s   o n   u ltra s o n ic  p r o p ag atio n ,   DHT 1 1   s en s o r   w as   in te g r ated   f o r   r ea l - ti m ac q u is itio n   o f   a m b ie n te m p er atu r e.   T h ese  v al u es   wer u s ed   to   d y n a m icall y   co r r ec th e   s p ee d   o f   s o u n d   in   air ,   w h ic h   d ir ec tl y   i m p ac ts   t h ac cu r ac y   o f   d is tan ce   esti m a tio n .   A lt h o u g h   th DHT 1 1   also   p r o v id es  r elativ h u m id it y ,   o n l y   te m p er atu r was  lo g g ed   an d   u s ed   f o r   co m p e n s atio n   i n   th is   s tu d y h u m id it y - r elate d   e f f ec ts   ar e   th er ef o r co n s id er ed   lim ita ti o n   an d   d is cu s s ed   in   s ec tio 3 . 7 .   T h co r r ec tio n   w a s   ap p lied   u s in g   th clas s ical  p h y s ical  m o d el:     = 331 + 0 . 6 × ( / )   ( 2 )     w h er   is   t h m ea s u r ed   a m b ie n te m p er at u r in   d e g r ee s   C el s iu s ,   an d     is   th ad j u s ted   s p ee d   o f   s o u n d .   T h i s   co r r ec ted   v alu o f     w a s   th e n   u s ed   i n   th s tan d ar d   T o F   d is tan ce   ca lcu latio n :     =    2       Su c h   en v ir o n m e n tal  co m p en s atio n   h a s   b ee n   d e m o n s tr ated   to   en h a n ce   th ac c u r ac y ,   s ta b ilit y ,   an d   r ep ea tab ilit y   o f   u ltra s o n ic  m e asu r e m en t s .   Fo r   ex a m p le,   Ma s o u d i m o g h ad d a m   et  a l .   [ 1 3 ]   s h o w ed   th at  th er m a l   co r r ec tio n   h elp s   r ed u ce   s en s o r   d r if in   f lu ct u ati n g   co n d itio n s ,   w h ile   Ku m ar   et  a l .   [ 2 2 ]   r ep o r ted   r ed u ctio n   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           Desig n   a n d   ev a lu a tio n   o f a   lo w co s t rea l‑ time  flu id - leve l m o n ito r in g   s ystem  …  ( Jo via n n B ir in d w a )   611   th m ea n   ab s o lu te  d ev iat io n   f r o m   3 . 0 4 cm   to   2 . 7 6 cm   f o r   th HC - S R 0 4   w h e n   te m p er atu r e   d ata  w er ap p lied   d u r in g   ca lib r atio n .     Desp ite  its   p r ac tical  ad v an ta g e s ,   th HC - S R 0 4   is   af f ec ted   b y   in tr i n s ic  co n s tr ain t s ,   in cl u d in g   n ea r - f ield   ef f ec ts ,   f i n ite  o p er atin g   r an g e,   an d   s en s i tiv it y   to   o f f - a x i s   ec h o es  d u to   its   b ea m   p atter n ,   w h ic h   ca n   b ias  T o F   esti m ates  i n   co n f i n ed   g eo m et r ies  o r   u n d er   im p er f ec t   alig n m en [ 2 3 ] .   T h ese  ef f ec ts   ar e   m o s cr itical  n ea r   ex tr e m f ill  le v els  ( v er y   s h o r o r   lo n g   s en s o r - to - s u r f ac d is ta n ce s ) ,   w h er ec h o   s tab ilit y   m a y   d e g r ad an d   th r etu r n ed   s i g n a b ec o m e s   les s   r eliab le.   I n   liq u id - le v el  m o n ito r in g ,   n o n - id ea i n ter f ac co n d itio n s   s u c h   as   ag itatio n   o r   f o a m i n g   ( an d ,   i n   p r ac tice,   s u r f ac t u r b u le n ce   o r   c o n d en s atio n )   m a y   f u r t h er   r ed u ce   ec h o   q u al it y   an d   in cr ea s m ea s u r e m e n v ar ia n ce ,   p ar ticu lar l y   u n d er   d y n a m i r eg i m es  [ 1 4 ] I n   th is   s t u d y ,   th ese  ef f ec t s   w er e   li m ited   t h r o u g h   r ig id   v er tical  m o u n ti n g ,   i n   s it u   ca lib r atio n ,   an d   r ep ea ted   s am p li n g   w it h   m ed ian - of - th r ee   f i lter ,   co m b i n ed   w it h   te m p er atu r e - b ased   s o u n d - s p ee d   co m p e n s ati o n h u m id it y   w a s   n o r ec o r d ed   an d   is   ad d r ess ed   a s   li m itat io n   i n   s ec tio n   3 . 7 .     2 . 3 .     Sa m p lin g   pro ce du re   a n d da t a   pro ce s s ing   E ac h   m ea s u r e m e n s e s s io n   co n s i s ted   o f   p air   o f   r ea d in g s :   o n u s in g   t h u ltra s o n ic  s y s te m   a n d   o n e   u s i n g   m an u al  d ip s t ick   g a u g e.   P air s   w er co llec ted   ev er y   2   h ,   y ield i n g   3 2   p air ed   m ea s u r e m en t s   o v er   6 2   h .   T h is   t w o - h o u r   in ter v al  w a s   s el ec ted   to   r ep licate  th ty p ical  s to ck - c h ec k in g   r o u tin in   s m all  f u e s tatio n s   w h ile   ca p tu r in g   d a y - n i g h v ar iatio n s ,   th u s   m a k in g   t h d ataset  r ep r esen tat iv o f   r ea o p er at in g   c o n d itio n s .   B et w ee n   s ess io n s   t h le v el  w a s   ad j u s ted   ( r em o v ed   f l u id ) ,   an d   r ea d in g s   w er ta k en   o n l y   af ter   s u r f ac s ettlin g t h d atase t   th er ef o r co n s is t s   o f   q u as i - s t atic  s n ap s h o t s   r ath er   t h a n   co n ti n u o u s   d y n a m ic s .   R a w   d is t an ce   r ea d in g s   w er co n v er t ed   to   f lu id   le v el s   u s i n g   ( 1 )   an d   co r r ec ted   f o r   te m p e r atu r e.   At  ea ch   s a m p lin g   t i m e ,   th r ee   co n s ec u ti v e   u ltra s o n ic  r ea d in g s   w er ac q u i r ed ,   an d   m ed ian - of - t h r ee   f il t er   w as  ap p lied   to   s u p p r ess   is o l ated   o u tlier s   ca u s ed   b y   s p u r io u s   ec h o es.  T h r es u lti n g   f ilter ed   esti m ate s   w er co m p ar ed   w it h   m an u al  v al u es,  a n d   d is cr ep an cies  w er e   an al y s ed   in   ter m s   o f   m ea n   er r o r   an d   s tan d ar d   d ev iatio n     2 . 4 .     Da t a   t r a ns m is s io n,  s t o ra g e,   a nd   po w er   co ns idera t io ns   T h A r d u in o   U n o   co m p u ted   t h f l u id   lev el  f r o m   t h HC - S R 0 4   r ea d in g s   an d   ap p en d ed   ti m e s ta m p ,   th en   tr an s m i tted   th r ec o r d   v ia  s er ial  to   t h No d eM C E SP 8 2 6 6   f o r   W i - Fi  co n n ec ti v it y .   T h E SP 8 2 6 6   u p lo ad ed   th d ata  to   r e m o te  s er v er   u s i n g   a n   h y p er te x tr an s f er   p r o to co l   ( HT T P )   P OST   r e q u est  o v er   tr an s m is s io n   co n tr o p r o to co in ter n et  p r o to co l   ( T C P /I P ) ,   s y n c h r o n ized   w i th   th e   m ea s u r e m en s c h ed u le   ( o n e   u p lo ad   ev er y   2   h ) ,   an d   ea ch   tr an s m i s s io n   w a s   v alid ated   b y   th s er v er   HT T P   r esp o n s ( 2 0 0   OK” ) .   T h av er ag e   u p lo ad   c y cle  co m p le ted   in   ab o u 5   s .   Fro m   p o w er   s ta n d p o in t,  t h E SP 8 2 6 6   tr an s m i s s i o n   cu r r en is   o n   t h e   o r d er   o f   1 2 0   m A ,   co r r esp o n d in g   to   ap p r o x i m a tel y   0 . 1 7   m Ah   p er   u p lo ad   an d   ab o u 2 . 0   m Ah /d a y   f o r   1 2   u p lo ad s /d a y   w h e n   co n s id er in g   co m m u n icat io n   o n l y .   On   t h s er v er   s id e,   P HP  s cr ip s to r ed   th r ec o r d s   in   a   m y   s tr u ct u r ed   q u er y   l a n g u a g e   ( My SQ L )   d atab ase  f o r   s u b s eq u en t a n al y s i s .     2 . 5 .     St a t is t ica l a na ly s is   Fo r   ea ch   p air ed   o b s er v atio n   i,  th er r o r   w as d ef i n ed   as:      ( cm ) =    , ,   ( 3 )     w h er  ,   an d   ,   d en o te  th p r o to ty p an d   r ef er en ce   m ea s u r e m en ts   at  ti m i ,   r esp ec ti v el y .   A cc u r ac y   w a s   s u m m ar i s ed   u s i n g   th f o ll o w i n g   m etr ics co m p u ted   o v er   th n =3 2   d ata  p air s :     Me an   ab s o lu te  er r o r   ( MA E ) :     = 1 |  ,   , | = 1   ( 4 )       Stan d ar d   d ev iatio n   ( SD) :      = 1 1 ( (  ,   , ) ̅ ) 2 = 1   ( 5 )     W ith   ̅   ca lcu lated   as:     ̅   = 1 (  ,   , ) = 1   ( 6 )       R o o m ea n s   s q u ar er r o r   ( R MSE ) :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 0 8 - 619   612    = 1 (  ,   , ) 2 = 1   ( 7 )     A   t w o - s id ed   9 5   % c o n f id e n ce   in ter v a l ( C I )   f o r   th m ea n   er r o r   w as o b tain ed   as:       95 % = ¯   ±   0 . 97 5 , 1      ( 8 )     T o   ass ess   ass o ciatio n   w ith   t h e   m a n u al  r ef er en ce ,   w p lo tted   p r o to ty p v s .   m a n u al  ag ai n s t h lin o f   eq u alit y   ( = ),   co m p u ted   P ea r s o n s   co r r elatio n   co ef f icie n   w it h   t w o - s id ed   9 5   C I s   ( Fis h er     t r an s f o r m )   an d   p - v al u e,   an d   f itted   a n   o r d in ar y - leas t - s q u ar es ( O L S)  r eg r ess io n       =   + ×     ( 9 )     W esti m ated   t h s lo p ,   in ter ce p ,   an d   ² ,   an d   f o r m all y   test   = 1   ( n o   p r o p o r tio n al  b ias)  an d   = 0   ( n o   co n s ta n t b ias).   Mo d el  ass u m p t io n s   ( n o r m alit y ,   h o m o s ce d ast i cit y   o f   r esid u al s )   w er ch ec k e d   v is u all y .   A ll te s ts   w er t w o - s id ed   w ith     0 . 0 5 ; a n al y s es  w er p er f o r m ed   i n     ( b ase  s tats ,   g g p lo t2 ) .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   3 . 1 .     P r o t o t y pe  o v er v iew   T h f in al  p r o to t y p d ev elo p ed   f o r   f l u id - le v el  m o n ito r in g   an d   i llu s tr ated   in   Fi g u r 3 ,   in teg r ate s   m u ltip l e   lo w - co s co m p o n en ts   in to   a   c o m p ac t   an d   a u to n o m o u s   s y s te m .   T h co r s e n s i n g   u n i co n s is ts   o f   a n   H C - S R 0 4   u ltra s o n ic  s en s o r   m o u n ted   o n   s tab le  v er tical  s u p p o r ab o v 2 0 0 cm   test   co n tai n er ,   r ep r esen ti n g   t h f u el  tan k .   T h s en s o r   ca p tu r es  th d is tan ce   to   th f lu id   s u r f ac u s in g   T o p r in cip les.  T h A r d u i n o   Un o   R 3   s er v es  as  th e   ce n tr al  p r o ce s s in g   u n it,  h a n d li n g   s e n s o r   d ata  ac q u is itio n   a n d   r ea l - ti m co m p u tat io n   o f   f l u i d   lev el.   T o   im p r o v m ea s u r e m e n t   p r ec is io n ,   a   DH T 1 1   s en s o r   co n ti n u o u s l y   p r o v i d es  te m p er at u r v al u e s ,   en ab li n g   co m p en s atio n   f o r   v ar iatio n s   in   th s p ee d   o f   s o u n d .   A n   L C m o d u le  d is p la y s   th f lu id   lev el  lo ca ll y   f o r   o n - s ite   m o n ito r in g ,   w h il e   No d eM C E SP 8 2 6 6   en s u r e s   W i - Fi  co m m u n icat io n   b y   tr an s m itt in g   s tr u c tu r ed   d at to   a   r e m o te  s er v er   u s i n g   HT T P   P OS T   r e q u ests .   A   b u zz er   m o d u le  is   al s o   in te g r ated   to   tr ig g er   lo ca aler ts   w h e n   t h f l u id   lev el  f all s   b elo w   p r ed ef in ed   th r es h o ld .           Fig u r 3 .   P r o t o ty p o f   t h f u el   m o n ito r i n g   s y s te m       3 . 2 .     Va lid a t i o n a nd   a cc ura c y     T h v alid atio n   o f   th p r o to t y p w a s   co n d u c ted   u n d er   co n tr o lled   lab o r ato r y   co n d itio n s   o v e r   p er io d   o f   6 2   h o u r s .   T h u ltra s o n ic  s en s o r   w a s   m o u n ted   at  th to p   o f   v er tical  test   tan k   w it h   f ix ed   h eig h t o f   2 0 0 cm ,   s i m u lat in g   r ea lis t ic  f u el - s to r a g s ce n ar io s .   T h s y s te m   w as   p o w er ed   co n ti n u o u s l y ,   a n d   m ea s u r e m e n t s   w er e   lo g g ed   ev er y   t w o   h o u r s   u s in g   b o th   th au to m ated   s e n s o r   an d   m a n u al  r ef er e n ce   m et h o d .     E ac h   v alid atio n   c y cle  in v o lv ed   th f o llo w in g   s tep s i )   th HC - S R 0 4   s en s o r   r ec o r d ed   th d is tan ce   f r o m   th s en s o r   to   th f lu id   s u r f ac e;  ii )   at  ea ch   m ea s u r e m en i n ter v al,   th r ee   co n s ec u ti v d is tan ce   r ea d in g s   w er tak e n   an d   f ilter ed   u s i n g   m ed ian - of - t h r ee   o p er ato r   to   r ed u ce   r an d o m   f l u ctu a tio n s iii )   th a m b ie n te m p er at u r w a s   m ea s u r ed   u s i n g   t h DHT 1 1   s en s o r ,   an d   th e   f lu i d   lev el  w a s   co m p u ted   af ter   ap p ly i n g   tem p er at u r e - b ased   co r r ec tio n   to   th s p ee d   o f   s o u n d iv )   th co m p u ted   v alu w as  d is p la y ed   o n   th L C m o d u le  an d   s i m u lta n eo u s l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           Desig n   a n d   ev a lu a tio n   o f a   lo w co s t rea l‑ time  flu id - leve l m o n ito r in g   s ystem  …  ( Jo via n n B ir in d w a )   613   tr an s m itted   to   t h s er v er a n d   v )   m an u al  f l u id - lev el   r ea d in g   w as   tak e n   u s in g   ca l ib r at ed   d i p s tick   f o r   g r o u n d - tr u th   co m p ar i s o n .   A   to tal   o f   3 2   p air ed   m ea s u r e m en ts   w er co llected   o v er   t h 6 2 - h   te s p er io d   an d   ar r ep o r ted   in     T ab le  1 .   Me asu r e m en t s   w er t ak en   u n d er   q u a s i - s tatic   co n d iti o n s   a f ter   s u r f ac s e ttli n g   to   m i n i m ize  f l u id - m o tio n   ef f ec ts .   A cr o s s   th test ed   r an g ( ap p r o x i m atel y   1 6 8 2 0 0   cm ) ,   th s ig n ed   er r o r   r em ain ed   s ta b le,   w i th   d ev iatio n s   t y p icall y   w it h in   ± 2   c m   a n d   n o   clea r   tr en d   w it h   lev e l.  T h is   s u g g e s ts   t h at  t h m ed ia n - of - th r e esti m ate  p r o v id ed   co m p ar ab le  ac cu r ac y   at  b o th   en d s   o f   th in v est i g ated   in ter v al.   T h ese  d ata  f o r m   th b asi s   f o r   th ac cu r ac y   an al y s is   p r ese n ted   b elo w ; i m p licatio n s   f o r   d y n a m ic  o p er atio n   an d   lo n g - ter m   d r if t a r d is cu s s ed   in   s ec tio n   3 . 6       T ab le  1 .   P air ed   m ea s u r e m e n ts   o f   f l u id   lev el  d u r i n g   th 6 2 h o u r   v alid atio n   (   3 2 )   T i me   ( h o u r )   P r o t o t y p e   m e a su r e m e n t   ( c m)     ,   M a n u a l   m e a su r e me n t   ( C m)    ,   T e mp e r a t u r e   Er r o r   ( c m)   0   2 0 0   1 9 8   22   2   2   1 9 8   1 9 9   21   - 1   4   1 9 7   1 9 6   20   1   6   1 9 5   1 9 7   23   - 2   8   1 9 6   1 9 4   22   2   10   1 9 4   1 9 5   21   - 1   12   1 9 3   1 9 2   20   1   14   1 9 2   1 9 3   22   - 1   16   1 9 1   1 9 1   21   0   18   1 9 0   1 8 9   20   1   20   1 8 9   1 9 0   23   - 1   22   1 8 8   1 8 8   22   0   24   1 8 7   1 8 6   21   1   26   1 8 6   1 8 7   20   - 1   28   1 8 5   1 8 4   22   1   30   1 8 4   1 8 5   21   - 1   32   1 8 3   1 8 2   20   1   34   1 8 2   1 8 3   22   - 1   36   1 8 1   1 8 1   21   0   38   1 8 0   1 7 9   20   1   40   1 7 9   1 8 0   22   - 1   42   1 7 8   1 7 8   21   0   44   1 7 7   1 7 6   20   1   46   1 7 6   1 7 7   22   - 1   48   1 7 5   1 7 4   21   1   50   1 7 4   1 7 5   20   - 1   52   1 7 3   1 7 2   22   1   54   1 7 2   1 7 3   21   - 1   56   1 7 1   1 7 1   20   0   58   1 7 0   1 6 9   22   1   60   1 6 9   1 7 0   21   - 1   62   1 6 8   1 6 8   20   0       T h co r r e s p o n d in g   ag g r eg ate   p er f o r m a n ce   m etr ics  d er iv e d   f r o m   t h ese  p air ed   o b s er v atio n s   ar e   s u m m ar is ed   i n   T ab le  2 .   Fig u r 4   illu s tr ates  th e   d is tr ib u t io n   o f   s ig n ed   m ea s u r e m e n er r o r s   (  ,  , ),   w h ile  ag r ee m en b et w ee n   th p r o to ty p an d   th m an u al  r ef e r en ce   is   f u r t h er   ass es s ed   in   Fig u r e s   5 ( a)   an d   ( b)   u s i n g   an   eq u al it y   p lo t ( = )   an d   an   o r d in ar y   least - s q u ar es ( O L S )   r eg r ess io n   a n al y s is .         T ab le  2 .   Su m m ar y   o f   p er f o r m an ce   m etr ic s   co m p ar in g   u ltra s o n ic  m ea s u r e m en ts   to   m a n u al  m ea s u r e m e n t s     (   32)   M e t r i c   V a l u e   M e a n   e r r o r   0 . 0 3   c m   M e a n   a b so l u t e   e r r o r   ( M A E)   0 . 9 1   c m   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   1 . 0 6   c m   R o o t   me a n   sq u a r e   e r r o r   ( R M S E)   1 . 0 5   c m   9 5 c o n f i d e n c e   i n t e r v a l   o f   me a n   e r r o r   ± 0 . 3 7   c m   P e a r so n   c o r r e l a t i o n   ( r )   0 . 9 9 4   9 5 C I   f o r   r   0 . 9 8 7 0 . 9 9 7   p - v a l u e   ( t w o - si d e d )   f o r   r   5 . 0 6   ×   1 0 ³⁰   O L S   sl o p e   ( b )   0 . 9 9 9   9 5 C I   f o r   sl o p e   0 . 9 5 7 1 . 0 4 2   O L S   i n t e r c e p t   ( a )   0 . 1 3   c m   9 5 C I   f o r   i n t e r c e p t   7 . 6 2   t o   7 . 8 9   c m   R ² (O L S )   0 . 9 8 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 0 8 - 619   614       Fig u r 4 .   His to g r a m   o f   u ltra s o n ic  m ea s u r e m e n t e r r o r s           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   C o r r elatio n   an d   r eg r ess io n   a n al y s i s   o f   p r o to t y p v er s u s   m a n u al  m ea s u r e m en ts ;   ( a)   s ca tter   w it h   eq u alit y   l in ( = ) ,   s h o w i n g   n ea r - p er f ec t a lig n m en t   a n d   ( b )   e q u alit y   li n ( d ash ed )   an d   O L S r eg r ess io n       3 . 3 .     Co m pa ri s o n w it h pre v io us   s t ud ie s   a nd   i m p lica t io ns   f o s t a t ic  o pera t io n   T h p r o to ty p d ev elo p ed   h er ac h ie v es  ce n ti m etr e‑ lev el  ac c u r ac y   at  co s o f   le s s   t h a n   U SD  5 5   f o r   th b ill  o f   m ater ial s ,   p lacin g   i a m o n g   th e   m o s ec o n o m ical   n o n co n tac f lu id lev el  m ea s u r e m e n s o lu t io n s .   W h en   co m p ar ed   w i th   m a n u al   d ip s tick   r ea d in g s ,   t h er r o r   m etr ics   r e m ai n   w i th in   ac ce p tab le  li m i ts   f o r   f u e l   in v e n to r y   m a n ag e m e n t.  T h 2 h   s a m p li n g   in ter v al  an d   3 2   p air ed   m ea s u r e m en ts   w er s u f f icien to   ca p tu r th e   s m al f lu ct u atio n s   o b s er v ed   i n   s tatic  ta n k ,   an d   t h s tr o n g   lin ea r   co r r elatio n   b et w ee n   t h u lt r aso n i c   an d   m a n u a l   r ea d in g s   co n f ir m s   t h v a lid it y   o f   t h ca l ib r atio n   p r o ce d u r e.   Un d er   s h o r t - ter m   s tatic   v a lid atio n   ( 6 2   h ) ,   th e   s tatis t ical  ag r ee m e n w as  q u a n ti f ied   as  f o llo w s m ea n   er r o r   0 . 0 3   cm   ( 9 5 C I   ± 0 . 3 7   cm ) ,   MA E   0 . 9 1   cm ,   SD  1 . 0 6   cm ,   R MSE   1 . 0 5   cm P ea r s o n s     0 . 9 9 4   ( 9 5 C I   0 . 9 8 7 0 . 9 9 7 p     0 . 0 0 1 ) .   A n   O L S   f it  (  = + ×   )   y ield ed     0 . 9 9 9   ( 9 5 C I   0 . 9 5 7 1 . 0 4 2 ) ,     0 . 1 3   cm   ( 9 5 C I   −7 . 6 2 7 . 8 9 ) ,   an d   ²   0 . 9 8 7 ,   w it h     n o d if f er en f r o m   1   an d   n o d if f er en f r o m   0 ,   in d icatin g   n o   m ea n i n g f u p r o p o r tio n al  o r   c o n s tan b ias   u n d er   t h ese  co n d itio n s .   T ak en   to g eth er ,   t h ese  s tati s tical  r e s u l ts   i n d icate   ce n t i m e tr e - le v el  ac cu r ac y   u n d er   s h o r t - ter m   s tatic  co n d itio n s ,   co n f i r m in g   th r eliab ilit y   o f   b o th   th s en s o r   ca lib r atio n   an d   th en v ir o n m en ta l   co m p e n s at io n   s tr ateg y .   A g r e e m en w i th   th m an u al  g a u g w as  q u an titati v el y   s tr o n g ,   w it h   h i g h   P ea r s o n   co r r elatio n   an d   an   O L f it  w h o s s lo p w a s   n ea r   u n it y ,   i n ter ce p n ea r   ze r o ,   an d   h ig h   ² ,   in d icatin g   n o   d etec tab le  p r o p o r tio n al  o r   co n s tan b ias.  Mo r eo v er ,   th lo w   v ar ia n ce   o f   th p air ed   e r r o r s   an d   th n ar r o w   r esid u al  s p r ea d   ar o u n d   th O L f it r e f lect  ex c ellen t r ep ea tab ilit y ,   co m p ar ab l to   b en ch m ar k s   r ep o r ted   b y   [ 1 6 ] ,   [ 2 2 ]   B y   ac h ie v in g   ce n ti m etr e‑ lev el  ac cu r ac y   i n   th s tatic  ta n k ,   it  a d d r ess es  th li m itat io n s   o f   m a n u al  g a u g e   r ea d in g s   a n d   h ig h co s p r o p r i etar y   s y s te m s   w h ile  m ai n tai n i n g   o p er atio n al  s af e t y   a n d   ef f i cien c y .   T h is   f i n d i n g   u n d er s co r es  t h p o ten tial  o f   lo w co s o p en s o u r ce   p r o to ty p es   f o r   r eso u r ce co n s tr ain ed   f u el  s tatio n s .   C o n s is te n t   w it h   r ec en s t u d ies  [ 1 3 ] ,   [ 2 4 ] ,   t h p r esen ted   s y s te m   le v er ag es  lo w co s t,  m o d u lar   A r d u i n o   ar ch itect u r o f f er in g   af f o r d ab ilit y ,   s i m p licit y   an d   au to n o m y .   T h is   ali g n s   w i th   th o b s er v atio n s   o f   [ 2 5 ] ,   w h o   co n f ir m ed   t h at   o p en s o u r ce   I o T   s o lu tio n s   ca n   r ed u ce   co s ts   b y   m o r th a n   7 5   w h ile  m ai n tai n i n g   m ea s u r e m en t a cc u r ac y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           Desig n   a n d   ev a lu a tio n   o f a   lo w co s t rea l‑ time  flu id - leve l m o n ito r in g   s ystem  …  ( Jo via n n B ir in d w a )   615   A d d itio n al l y ,   Su n n y   et  a l .   [ 2 6 ]   r ep o r ted   h ig h   r eliab ili t y   an d   r esil ien ce   f o r   lo w co s I o T   s en s o r   n o d e s   d ep lo y ed   u n d er   ch alle n g i n g   r u r al  co n d itio n s ,   w h ic h   s tr o n g l y   v alid ates  o u r   ap p r o ac h   a n d   e m p h asi s es  its   p r ac tical  v al u i n   r eso u r ce c o n s tr ain ed   s etti n g s .   W h ile  t h p r esen s tu d y   f o cu s ed   o n   s tatic  co n d itio n s ,   t h e   m et h o d o lo g y   co u ld   b e x ten d ed   to   o th er   f lu id s   o r   tan k   g eo m etr ie s   af ter   ap p r o p r iate   ca lib r atio n .   T h is   is   p ar ticu lar l y   r ele v an s i n ce   p r io r   s tu d ies  e m p lo y i n g   f lo at - b ase d   s en s o r s   h av r ep o r ted   n o tab le  in ac cu r ac ie s   u n d er   tu r b u le n t o r   ir r eg u lar   ta n k   co n d itio n s   [ 2 7 ] .     3 . 4 .     I nfluence   o f   hu m i dity   a nd   pers pect iv es f o co m pen s a t io n   Var iatio n s   i n   th s p ee d   o f   s o u n d   d u to   h u m id it y   w er n o c o m p e n s ated   f o r   in   t h is   s tu d y .   Hu m id   air   co n tain s   g r ea ter   p r o p o r tio n   o f   w ater   m o lecu le s th is   ten d s   to   r ed u ce   air   d en s it y   an d   s li g h tl y   ac ce ler ate  s o u n d ,   w h i le  th e   th er m o d y n a m ic  p r o p er ties   o f   w ater   v ap o u r   in d u ce   co u n ter ac ti n g   d ec eler atio n   e f f e ct.   R ec e n r ev ie w s   h av co n f ir m ed   th at,   alt h o u g h   th is   e f f ec is   m u ch   s m al ler   th a n   th in f l u en ce   o f   te m p er at u r e,   n eg lecti n g   h u m id it y   ca n   s till   in tr o d u ce   m ea s u r ab le  b iase s   in   u ltra s o n ic  d is tan ce   es ti m atio n   [ 2 8 ] .   I n   co m p ar ab le  e x p er i m e n tal  w o r k ,   en v ir o n m e n tal   f ac to r s   in c lu d i n g   h u m id it y   h a v b ee n   s h o w n   to   a f f ec u ltra s o n ic  tr av e ti m es  a n d   r ed u ce   r an g e f i n d er   ac cu r ac y   u n d er   r ea li s tic  co n d itio n s   [ 2 9 ] .   A   p o s s ib le  f u t u r en h a n ce m en t   w o u ld   b to   in te g r ate  h u m id i t y   s e n s o r ,   w h ic h   [ 3 0 ]   f o u n d   s i g n i f ican t l y   in f lu e n ce   u l tr aso n ic  s i g n al  p r o p ag atio n ,   an d   to   u s m o r co m p lete  m o d el    ( ,    )   to   co r r ec th is   b ias  an d   b r in g   th ac cu r ac y   clo s er   to   th m il li m e tr e - s ca le.   Mo r eo v er ,   f ield   ev id en ce   th at  m is a li g n m e n o r   s u r f ac co n d en s atio n   ca n   d eg r ad u ltra s o n ic  p er f o r m a n ce   f u r th e r   r ein f o r ce s   th i m p o r tan ce   o f   en v ir o n m e n tal   co m p e n s at io n   to   en s u r r o b u s t   ac cu r ac y   ac r o s s   v ar iab le  co n d itio n s     3 . 5 .     Co m pa ri s o n w it h r ec ent   lite ra t ure   T o   s itu ate  o u r   ap p r o ac h   r elati v to   r ec en w o r k ,   T ab le  3   s u m m ar izes  s e v er al  f l u id - lev el  m o n ito r i n g   s y s te m s   r ep o r ted   in   th e   r ec en t   l iter atu r e.   C o m p ar ed   w it h   t h e s ap p r o ac h es,  th s y s te m   o f   [ 3 1 ]   o f f er ed   w id e   m ea s u r e m e n r a n g ( 1 5 6 4 5   c m )   b u t   s u f f er ed   f r o m   r ela tiv el y   h ig h   er r o r   ( R MSE   1 . 5   c m )   an d   lac k ed   en v ir o n m e n tal   co m p e n s atio n ,   li m it in g   r o b u s tn e s s .   Ga lli  et   a l .   [ 3 2 ]   im p r o v ed   ac c u r ac y   ( <6   % e r r o r )   an d   ad d ed   te m p er atu r co r r ec tio n ,   th o u g h   at  h ig h er   u n it c o s t ( ~5 0   )   an d   w it h   d ep en d en ce   o n   lo ca l   m icr o   s ec u r d ig ita l   ( m icr o SD )   s to r ag e.   L ee   an d   J u n g   [ 3 3 ]   ac h ie v ed   o u t s ta n d in g   s u b - m i lli m etr r eso l u tio n   ( 0 . 0 6   m m )   a n d   0 . 9   %   ac cu r ac y ,   b u r eq u ir ed   p er s o n al  co m p u ter   ( PC ) - b ased   i m ag p r o ce s s in g   s et u p   w it h   u n i v er s al  s er ial  b u s   ( USB )   co n n ec ti v it y   a n d   d u al  co m p e n s atio n ,   w h ich   h i n d er s   f ield   p o r tab ilit y .   I n   co n tr a s t,  th e   p r esen w o r k   ac h ie v e s   co m p eti tiv ac c u r ac y   ( M A E   0 . 9 1   cm   o v er   0 2 0 0   cm )   w h ile  r e m ain in g   lo w - co s ( <5 5   USD ) ,   lig h t w eig h t,  a n d   f u ll y   w ir ele s s   t h r o u g h   E SP 8 2 6 6   in teg r atio n .   Alth o u g h   it s   r es o lu tio n   i s   lo w er   t h a n   th at  o f   i m ag e - b ased   s y s te m s ,   th i n cl u s io n   o f   te m p er at u r c o m p e n s at io n   a n d   I o T   co n n ec ti v it y   p r o v id es   b ala n ce d   an d   s ca lab le  s o lu tio n   f o r   pr ac tical  an d   r e m o te  m o n ito r in g   ap p licatio n s ,   co n s is te n w i th   t h b en ef its   o f   I o T - en ab led   f lu id   m a n ag e m e n t   h ig h li g h ted   in   r ec e n t st u d ies  [ 1 4 ] ,   [ 3 4 ] .       T ab le   3 .   C o m p ar is o n   o f   s elec t ed   r ec en t f lu id lev el  m o n ito r i n g   s y s te m s   W o r k   ( y e a r )   S e n so r / p r i n c i p l e   M e a su r e me n t   r a n g e   Ty p i c a l   e r r o r   A p p r o x i mat e   c o st   C o n n e c t i v i t y   En v i r o n me n t a l   c o mp e n sa t i o n s   [ 3 1 ]   U l t r a so n i c   ( H C S R 0 4 )   +   A r d u i n o   15 6 4 5   cm   A c c u r a c y   5   c m ;   R M S E   1 . 5   cm     U S D   100   L o c a l   ( S D   c a r d )   N o n e   [ 3 2 ]   U l t r a so n i c   se n so r   (HC - S R 0 4 )   +   D S 1 8 B 2 0   ( A r d u H y d r o )   2 4 5 0   cm   ²   >   0 . 9 1 ;   r o o t - me a n - sq u a r e   p e r c e n t a g e   e r r o r   <   6   %   ~ 5 0     p e r   se n so r   ( 3 2   €  e a c h   d e v i c e )   L o c a l   st o r a g e   o n   mi c r o S D   T e mp e r a t u r e   [ 3 3 ]   I mag e - b a se d   se n so r   w i t h   c a me r a   +   p r o c e ssi n g   a l g o r i t h m   ~0 3 0   c m   ( a d j u s t a b l e )   0 . 9 a c c u r a c y ,   0 . 0 6   mm   r e so l u t i o n     U S D   80   U S B   c a b l e   c o n n e c t i o n   t o   PC   T e mp e r a t u r e   a n d   p r e ssu r e   P r e se n t   w o r k   HC - S R 0 4   +   D H T 1 1   0 2 0 0   cm   M A E   0 . 9 1   cm   <   U S D   55   Wi - F i   ( ESP 8 2 6 6 )   T e mp e r a t u r e       3 . 6 .     Deplo y m ent   co ns idera t i o ns :   po w er   co ns u m ptio n,  co nn ec t iv it y   a nd   m a inte na nce   I n   th co n te x o f   lo w - c o s t,  r ea l - ti m f lu id - le v el  m o n ito r in g ,   W i - Fi  o f f er s   s i m p licit y   an d   ea s y   in te g r atio n   w it h   ex i s ti n g   i n f r a s tr u ctu r b u f alls   s h o r in   r an g e ,   en er g y   ef f ic ien c y ,   an d   r eliab ilit y   u n d er   u n s tab le  co n n ec ti v it y .   T h E SP 8 2 6 6   m o d u le  u s ed   in   th is   s t u d y   co n s u m e s   ap p r o x i m atel y   7 0   m A   d u r in g   ac ti v W i - Fi   tr an s m is s io n ,   w it h   tr an s ie n p ea k s   e x ce ed in g   1 7 0   m A ,   s i g n if ica n tl y   r e s tr icti n g   lo n g - ter m   b atter y   a u to n o m y   [ 3 5 ] .   A   p r ac tical  m iti g atio n   i s   d u t y - c y cled   o p er atio n   w h ic h   lo w er s   av er a g cu r r en [ 3 6 ] .   Fo r   d e p lo y m en t s   d em a n d i n g   e x te n d ed   r an g e   an d   m in i m a m a in te n a n ce ,   f o r   e x a m p le,   f u el  s tatio n s   w i th   p o o r   co v er ag e,   lo n g   r an g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 0 8 - 619   616   ( L o R a )   p r o v id es  k ilo m eter - s c ale  c o m m u n icatio n   w i th   u ltra - lo w   en er g y   co n s u m p tio n ,   w h i le  Z i g B ee   s u p p o r ts   r esil ien m e s h   n et w o r k i n g   in   d is tr ib u ted   s et u p s   [ 3 7 ] [ 3 9 ]   Fro m   m ai n te n a n ce   s tan d p o in t,  u ltra s o n ic  s e n s o r s   ca n   b s u b j ec to   g r ad u al  p er f o r m an ce   d e g r ad atio n   d u to   f u el  v a p o u r s ,   d u s ac c u m u lat io n ,   o r   th er m al  d r if t.  R eg u lar   i n s p ec tio n   a n d   p er io d ic  r ec alib r at io n   ar th er ef o r ess e n tia to   p r eser v m ea s u r e m e n ac cu r ac y .   T h ese  o p er atio n al  asp ec ts ,   to g eth er   w it h   en er g y   co n s u m p tio n   an d   co n n ec ti v it y   tr ad e - o f f s ,   s h o u ld   b ca r ef u ll y   co n s id er ed   w h e n   tr an s itio n in g   th p r o to ty p f r o m   lab o r ato r y   v alid atio n   to   r ea l d ep lo y m e n t in   f u el  s tat io n s .     3 . 7 .     L i m it a t io ns   a nd   f uture   w o r k   T h is   s tu d y   p r esen ts   p r o m i s in g   lo w - co s u ltra s o n ic  p r o to ty p e,   b u s e v er al  li m itat io n s   m u s b e   ac k n o w led g ed .   T h ex p er i m en tal  p r o t o c o l   w as   r e s t r i c t e d   t o   a   s t a t i c   t an k   o v e r   6 2   h ,   w i th   l ev e ls   s t a b i li s e d   b e t w e en   s u c c es s iv e   r ea d in g s ;   n o   f il l in g   o r   d r a i n in g   w as   p e r f o r m e d   d u r in g   a c q u is i ti o n .   W h i le   th e   HC - SR 0 4   s en s o r   a n d   th A r d u in o   in t r o d u c e   o n ly   m il li s ec o n d - s c al e   l at en cy   ( i . e . ,   n e g l ig ib l e   i n t r in s i c   d e l ay ) ,   th e   2 - h o u r   s am p l in g   in t e r v al   i s   n o t   s u it e d   t o   c a p t u r in g   r a p i d   l ev e l   ch an g es   d u r in g   t r an s f e r   o p e r a t i o n s .   F o r   r e a l - t im e   m o n i t o r i n g   o f   f u e l   t r an s f e r s ,   w e   r ec o m m en d   s h o r te n in g   t h e   a c q u is i ti o n   i n t e r v a l   t o   s e c o n d s m in u te s   an d   a p p ly in g   o n - d ev i c e   f il t e r in g   t o   a t t en u a t n o i s w h il e   t r a ck in g   l ev e d y n am ic s .   L iu   et   a l .   [ 4 0 ]   d em o n s t r a t e d   th a a p p ly in g   em b e d d e d   f i lt e r in g   a l g o r ith m s ,   s u ch   a s   th e   K alm a n   f il t e r ,   im p r o v e   p r e c is i o n   b y   r e d u c in g   n o is e   an d   r e j e c t in g   an o m a li e s   m o r e f f e ct iv e ly   th an   t h e   m e d i a n - of - th r e e   f i lt e r in g   em p l o y e d   in   th is   s tu d y .   A   d e d i c a t e d   d y n am i c   t e s t   c am p ai g n   is   t h e r ef o r e   r e q u i r e d   t o   q u a n t if y   tr a c k in g   e r r o r   a n d   R MS E   u n d er   t u r b u l en c e ,   s l o s h in g   an d   v i b r a t i o n ,   an d   t o   v e r if y   s t a b il i ty   ac r o s s   ty p i c al   o p e r a t in g   s c en a r i o s .   A lt h o u g h   th e   c en t im et r e - l ev el   a c cu r a cy   o b ta in e d   i n   th is   s t u d y   i s   a d e q u a t f o r   f u el   in v en t o r y   m a n ag e m e n t,  r ec en lab o r ato r y   wo r k   h as  s h o w n   t h at  u ltra s o n ic  d etec tio n   ca n   r ea c h   s u b - ce n ti m etr e   ac cu r ac y ,   w it h   er r o r s   b elo w   3   m m   u n d er   co n tr o lled   co n d itio n s   [ 7 ] .   T h is   co n tr ast  h i g h l ig h t s   o p p o r tu n itie s   f o r   f u r t h er   r ef i n e m en t a n d   m o ti v ate s   f u t u r ef f o r ts   to   r ed u ce   er r o r   m ar g in s .     Seco n d ,   w h ile  te m p er atu r c o m p e n s at io n   w a s   i m p le m en te d ,   h u m id it y   e f f ec ts   w er n o ad d r ess ed .   P r ev io u s   s tu d ie s   h av s h o wn   th at  h u m id it y   ca n   alter   th s p ee d   o f   s o u n d   an d   s lig h tl y   b ias  u ltra s o n ic  m ea s u r e m e n t s   [ 3 0 ] .   I n co r p o r a tin g   h u m id it y   s en s o r   an d   ad o p tin g   co m p lete    (  )   m o d el  co u ld   i m p r o v e   ro b u s tn es s .   T h ir d ,   th cu r r en d esig n   r elies  o n   W i - Fi  co n n ec ti v it y ,   w h ich   is   en er g y - i n ten s i v an d   less   r eliab le  u n d er   u n s tab le  n et w o r k   co n d iti o n s   [ 3 5 ] .   A lter n ativ e   I o T   tech n o lo g ies  s u c h   as  L o R a n d   Z i g b ee   o f f er   p r o m i s in g   s o lu tio n s   f o r   lar g e - s ca le  d ep lo y m e n [ 3 7 ] .   Fin all y ,   lo n g - ter m   f ield   tr ials   ar n ee d ed   to   ev alu ate  s en s o r   d u r ab ilit y ,   th i m p ac o f   d u s an d   f u el   v ap o u r s   o n   tr a n s d u ce r   p er f o r m an ce ,   a n d   m ai n ten a n ce   r eq u ir e m en ts   s u c h   as  clea n i n g   an d   r e ca lib r atio n .   I n   s u ch   d ep lo y m en t s ,   t h u s o f   in d u s tr ial - g r ad u ltra s o n ic  tr a n s d u ce r s   ce r tifie d   f o r   ex p lo s i v at m o s p h er es,  as   d em o n s tr ated   i n   i n tr in s icall y   s af cir cu i d esig n s   f o r   u l tr aso n ic  r an g i n g   [ 4 1 ]   an d   m o r r ec en tl y   i n   u ltra s o n ic  g a s   d etec tio n   s y s te m s   i n teg r at in g   I o T   an d   ar tif icial   in telli g en ce   ( AI )   f o r   h az ar d o u s   e n v ir o n m e n ts   [ 4 2 ] ,   w o u ld   b r eq u ir ed   to   en s u r co m p lia n c w it h   s a f et y   s tan d ar d s   w h i le   p r eser v in g   t h lo w - co s a n d   o p en - s o u r ce   d esig n   p r in cip les  d e m o n s tr ated   in   t h is   p r o to t y p e.   T h ese  asp ec ts   ar cr u cial  f o r   co n f ir m i n g   th s ca lab ili t y   a n d   s u s tai n ab ilit y   o f   th p r o p o s ed   s y s te m   i n   o p er atio n al  en v ir o n m en ts .     Fu t u r r esear ch   w i ll  th er ef o r in clu d ex ten d ed   d y n a m ic  test s ,   en v ir o n m e n tal  co m p e n s atio n   ( te m p er atu r an d   h u m id it y ) ,   an d   lo n g - ter m   p ilo d ep lo y m e n ts .   R e ce n w o r k s   in   I E E E   Sen s o r s ,   Me asu r e m e n t,   an d   I n s tr u m e n tatio n   [ 1 3 ] ,   [ 2 2 ] ,   [ 2 4 ] ,   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ]   w ill  p r o v id m eth o d o lo g ical  g u id a n ce   an d   b en ch m ar k s   f o r   s tr en g th e n i n g   th v alid atio n   a n d   p o s itio n i n g   t h s y s te m   r elat iv to   s tate - of - t h e - ar t so lu tio n s .       4.   CO NCLU SI O   T h is   s t u d y   d e m o n s tr ates  t h at  an   o p en - s o u r ce   lo w - co s t   p r o to ty p co m b in i n g   a n   H C - SR 0 4   u ltra s o n ic   s en s o r ,   an   A r d u in o   Un o   m icr o co n tr o ller ,   an   E SP 8 2 6 6   W i - Fi  m o d u le  an d   DHT 1 1   tem p er atu r s en s o r   ca n   m o n ito r   f u el  le v el  w it h   ce n ti m etr e - lev el  ac c u r ac y   ( M A E   <   1   cm )   o v er   r an g o f   0 2 0 0   c m   u n d er   s h o r t - ter m   s tatic  co n d itio n s .   T e m p er atu r e   co m p en s at io n   e f f ec ti v e l y   r ed u ce s   s y s te m atic  b ias  a n d   en s u r es  ce n ti m etr e - le v el   ac cu r ac y .   S tr o n g   ag r ee m en with   t h m a n u al   g a u g w as   co n f ir m ed   ( h i g h   OL S       1 ,       0 h ig h   ² )   w it h   n o   d etec tab le  p r o p o r tio n al  o r   co n s tan b ia s .   T h d is cu s s io n   s h o w ed   t h at  t h ef f ec o f   h u m id i t y   o n   t h s p ee d   o f   s o u n d   i s   n e g li g ib le  f o r   m o s ap p licatio n s ,   b u f u t u r i m p r o v e m e n t s   co u ld   in te g r ate   f u ll    (  co m p e n s at io n   a n d   ad v a n ce d   f i lter in g   a l g o r ith m s   to   ad ap t to   d y n a m ic  co n d itio n s .   T h ex p e r i m en tal  v alid atio n ,   h o w ev er ,   w as  li m i ted   to   s tatic   co n d itio n s   a n d   s h o r t - ter m   te s tin g   ( 6 2   h   in   s i n g le  tan k )   with   2 - h   s a m p li n g   in ter v a l,  w h ich   co n s tr ain s   t h g en er ali s atio n   o f   th e   f in d i n g s .   D y n a m ic   f illi n g   a n d   d r ain i n g   s ce n ar io s ,   as   w ell  a s   lo n g - ter m   d ep lo y m e n ts ,   r e m ai n   to   b ad d r ess ed   in   o r d er   to   co n f ir m   r o b u s t n es s   an d   s ca lab ilit y .   A lt h o u g h   th e   r esu lt s   ar p r o m is i n g   f o r   r eso u r ce - li m ited   f u el  s tat io n s ,   e x ten d ed   f ield   tr ials   u n d er   o p er atio n al  co n d itio n s ,   t o g eth er   w it h   co n s id er atio n s   o f   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   m ai n ten an ce   s tr ate g ies,  ar n ec e s s ar y   to   v alid ate  lar g e - s ca le  d ep lo y m e n t.  W ith   t h ese  i m p r o v e m e n t s ,   o p en - s o u r ce   u lt r aso n ic  s y s te m s   ca n   co n s tit u te  v iab le  alter n ati v e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           Desig n   a n d   ev a lu a tio n   o f a   lo w co s t rea l‑ time  flu id - leve l m o n ito r in g   s ystem  …  ( Jo via n n B ir in d w a )   617   to   co s tly   p r o p r ietar y   g a u g e s   f o r   au t o n o m o u s   f u el - s to ck   m a n ag e m e n an d   f o r   en ab lin g   r em o te  lo g g i n g   an d   s u p er v i s io n .       ACK NO WL E D G M E NT S     T h au th o r s   g r ate f u ll y   ac k n o wled g th s u p p o r t o f   th U n iv e r s ité  C at h o liq u d B u k a v u .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O   Au t h o r s   s tate  n o   f u n d i n g   i n v o l v ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th 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 i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J o v ian n B ir in d w a                               Stép h an B ir i n d w B ir h ash w ir w a                                 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 si s   I     I n v e st 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 si 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         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   d ec lar th at  t h e y   h av n o   co n f lict o f   i n ter est.       DATA  AV AI L AB I L I T Y   T h d atasets   g e n er ated   an d /o r   an al y ze d   d u r in g   t h cu r r e n s t u d y   ar a v ailab le  f r o m   t h co r r esp o n d in g   au th o r   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u es t.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   V .   P .   M o o r t h y ,   S .   S u b r a m a n i a n ,   a n d   O .   S .   P .   B a l a j i ,   C o mp a c t i b l e   l e v e l   me a su r e me n t   a n d   f o r e w a r n i n g   i n   p e t r o l   st a t i o n ,   J o u rn a l   o f   Ph y si c s:   C o n f e re n c e   S e r i e s ,   v o l .   1 9 1 7 ,   n o .   1 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 9 1 7 / 1 / 0 1 2 0 0 3 .   [ 2 ]   P .   M o h i n d r u ,   D e v e l o p me n t   o f   l i q u i d   l e v e l   me a su r e me n t   t e c h n o l o g y :   A   r e v i e w ,   Fl o w   Me a s u reme n t   a n d   I n s t r u m e n t a t i o n ,   v o l .   8 9 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f l o w m e a si n st . 2 0 2 2 . 1 0 2 2 9 5 .   [ 3 ]   E.   H . - R o d r í g u e z   e t   a l . , “ R e l i a b i l i t y   t e st i n g   o f   a   l o w - c o st ,   mu l t i - p u r p o se   a r d u i n o - b a se d   d a t a   l o g g e r   d e p l o y e d   i n   se v e r a l   a p p l i c a t i o n s   su c h   a o u t d o o r   a i r   q u a l i t y ,   h u m a n   a c t i v i t y ,   mo t i o n ,   a n d   e x h a u st   g a m o n i t o r i n g ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 7 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 3 1 7 7 4 1 2 .   [ 4 ]   L .   P a r r a ,   S .   S e n d r a ,   L .   G a r c í a ,   a n d   J.   L l o r e t ,   D e si g n   a n d   d e p l o y m e n t   o f   l o w - co st   se n so r s fo r   mo n i t o r i n g   t h e   w a t e r   q u a l i t y   a n d   f i s h   b e h a v i o r   i n   a q u a c u l t u r e   t a n k s   d u r i n g   t h e   f e e d i n g   p r o c e ss,   S e n so r s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   3 ,   M a r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s1 8 0 3 0 7 5 0 .   [ 5 ]   N.   F .   A p sari ,   P .   M e g a n t o r o ,   M .   U .   S a t t a r ,   A .   M a se l e n o ,   a n d   O .   T a n a n e ,   D e si g n   o f   l a b o r a t o r y   sca l e   f l u i d   l e v e l   mea su r e me n t   d e v i c e   b a se d   o n   A r d u i n o ,   J o u rn a l   o f   Ro b o t i c s a n d   C o n t ro l   ( J R C ) ,   v o l .   1 ,   n o .   5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 8 1 9 6 / j r c . 1 5 3 0 .   [ 6 ]   X .   H a n   e t   a l . ,   A d v a n c e i n   h i g h - p e r f o r man c e   M E M S   p r e ssu r e   se n so r s:   d e si g n ,   f a b r i c a t i o n ,   a n d   p a c k a g i n g ,   Mi c r o s y st e m &   N a n o e n g i n e e r i n g ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 3 7 8 - 0 2 3 - 0 0 6 2 0 - 1.   [ 7 ]   T .   Z h a n g ,   X .   H e ,   Y .   L i u ,   a n d   B .   L i ,   R ET R A C T ED :   U l t r a so n i c   l i q u i d   l e v e l   d e t e c t i o n   me t h o d   b a se d   o n   t h e   v a r i a t i o n   o f   r e f l e c t e d   e n e r g y   o n   t h e   i n n e r   w a l l   o f   a   c o n t a i n e r ,   U l t ra s o n i c s ,   v o l .   1 3 9 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . u l t r a s . 2 0 2 4 . 1 0 7 2 9 0 .   [ 8 ]   M .   G h a n a m,  P .   W o i a s,   a n d   F .   G o l d sch m i d t b ö i n g ,   M E M S   p r e ssu r e   se n so r w i t h   n o v e l   T S V   d e si g n   f o r   e x t r e me   t e mp e r a t u r e   e n v i r o n me n t s,   S e n s o rs ,   v o l .   2 5 ,   n o .   3 ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 5 0 3 0 6 3 6 .   [ 9 ]   L .   W a n g   e t   a l . ,   D e v e l o p me n t   o f   l e a d l e ss p a c k a g e d   h e a v i l y   d o p e d   N - t y p e   4 H - S i C   p r e ssu r e   se n so r   f a mi l y   f o r   h a r sh   e n v i r o n me n t s ,   Mi c r o s y st e m s   &   N a n o e n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 3 7 8 - 0 2 5 - 0 0 9 2 9 - z.   [ 1 0 ]   S .   S i n g h ,   H . - N .   L e e ,   Y .   P a r k ,   S .   K i m,   S . - H .   P a r k ,   a n d   J. - R .   Y a n g ,   C l u t t e r   mi t i g a t i o n   i n   i n d o o r   r a d a r   se n so r u s i n g   se n so r   f u si o n   t e c h n o l o g y ,   S e n so rs ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 0 ,   M a y   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 5 1 0 3 1 1 3 .   [ 1 1 ]   Z .   W u ,   Y .   H u a n g ,   K .   H u a n g ,   K .   Y a n ,   a n d   H .   C h e n ,   A   r e v i e w   o f   n o n - c o n t a c t   w a t e r   l e v e l   me a su r e me n t   b a se d   o n   c o mp u t e r   v i s i o n   a n d   r a d a r   t e c h n o l o g y ,   Wa t e r ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 8 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / w 1 5 1 8 3 2 3 3 .   [ 1 2 ]   A .   S o u my a ,   C .   K r i sh n a   M o h a n ,   a n d   L .   R .   C e n k e r a m a d d i ,   R e c e n t   a d v a n c e s   i n   mm w a v e - r a d a r - b a se d   se n si n g ,   i t s a p p l i c a t i o n s,  a n d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s:   A   r e v i e w ,   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 1 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 2 1 8 9 0 1 .   [ 1 3 ]   M .   M a so u d i mo g h a d d a m,  J .   Y a z d i ,   a n d   M .   S h a h sav a n d i ,   A   l ow - c o st   u l t r a so n i c   se n so r   f o r   o n l i n e   mo n i t o r i n g   o f   w a t e r   l e v e l i n   r i v e r s a n d   c h a n n e l s,”   Fl o w   M e a s u rem e n t   a n d   I n st r u m e n t a t i o n ,   v o l .   1 0 2 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f l o w m e a si n st . 2 0 2 4 . 1 0 2 7 7 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.