I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   15 ,   N o .   2 J un e   20 26 ,   pp.   545 ~ 552   I S S N:  2252 - 8776 DO I 10 . 11591/i ji c t . v 15 i 2 . pp 54 5 - 552             545       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   In t e ll ig e n t  h o m e  au t o m at io n  f r am e w or k  u si n g se n sor  f u si o n  an d   m ac h in e  l e ar n in g f or  e n e r g y  e f f ic ie n c y  an d  t h e r m al  c o m f or t       F r an k l in   Ovu ol e l o l Ok o r od u d u 1 ,   Gr ac iou s   Chu k wuwe i k e   Om e d e 1 ,   E t in os E u ge n e   Os awe 2   1 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  S c ie n c e , F a c ul t y   of   S c i e n c e s , D e lt a  S ta te  U ni v e r s it y , A br a ka , N ig e r ia   2 S c h oo of  C r im in a J us ti c e , U ni ve r s it y   of   B a lt im o r e B a lt im o r e , U ni te d S ta t e s       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   A pr   21 2025   R e vi s e J a n   2 2026   A c c e pt e M a r   30 2026       T h i s   p ap e p re s en t s   an   i n n o v at i v e ,   i n t e l l i g e n t   h o me   a u t o m at i o n   fra mew o rk   i n t eg rat i n g   s en s o fu s i o n   an d   m a c h i n e   l e ar n i n g   t o   p ro mo t e   e n e r g y   e ff i ci e n cy   an d   t h e r m a l   co m fo rt   i n   r e s i d e n t i a l   s e t t i n g s .   U t i l i s i n g   l o w - co s t   h ard w ar e   s u ch   as   t h A rd u i n o   U n o   R3 ,   p as s i v e   In frar e d   (P I R s e n s o rs ,   K Y - 0 1 8   p h o t o re s i s t o rs ,   an d   K Y - 0 2 8   t e m p e rat u r e   s e n s o rs ,   t h s y s t em   a ch i ev e s   a   h u m an   p re s e n ce   d e t ec t i o n   a cc u ra cy   o f   9 5 . 3 %   v i a   ran d o m   f o r e s t   cl as s i fi e r.   O v e r   t h r ee - m o n t h   p e ri o d ,   t e s t i n g   i n   s e v e ra l   h o me s   s h o w e d   t h at   t h s y s t em  i s   9 9 . 7 %   re l i ab l e ,   r e s p o n d s   i n   1 . 2   s eco n d s ,   an d   co s t s   8 5 %   l e s s   t h an   c o mme r ci al   o p t i o n s .   T h i s   r e s e ar ch   l a y s   t h g r o u n d w o r k   fo s u s t ai n ab l s m art   h o me s   b y   p ro v i d i n g   m at h em at i c al   m o d e l   f o o p t i mi zi n g   e n e r g y   u s e   an d   a   u n i fi e d   m o d e l i n g   l an g u a g e   ( U ML )   m o d e l   o f   t h e   s y s t em   ar ch i t ec t u r e .   T h e s re s u l t s   s h o w   h o w   i m p o rt an t   i t   i s   t o   h av e   o p en - s o u r ce   t ec h n o l o g y   t h at   i s   c h e ap   a n d   co u l d   h e l p   s m art   b u i l d i n g   s y s t em s   s p re ad   ar o u n d   t h e   w o r l d .   T h s t u d y   u t i l i z e d   co n t ro l l ed   e x p e r i me n t al   d e s i g n   f e at u ri n g   fi v e   fa mi l i e s ,   w i t h   s e n s o d at g at h e r e d   at   1 0 - s ec o n d   i n t e rv a l s   o v e r   t h ree - m o n t h   p e ri o d .     ra n d o m   f o r e s t   cl as s i fi e t rai n e d   o n   1 0 , 0 0 0   l ab el ed   d at p o i n t s   co u l d   c o rr ec t l y   g u e s s   w h e t h e o n o t   p e rs o n   w as   p re s e n t   9 4 . 8 %   o t h e   t i me   a n d   9 5 . 7 %   o t h t i me .   T h fra mew o rk   i s   u s e fu l   b ec au s i t   co m b i n e s   ch e ap   s e n s o rs   w i t h   l i g h t w e i g h t   m a c h i n e - l e ar n i n g   p i p e l i n e   t h at   c an   w o r k   o n   s m a l l   mi c r o c o n t ro l l e rs .   T h i s   s o l v e s   t h e   l o n g - s t an d i n g   p ro b l em  o t h e   co s t - p e rfo r m an ce  g ap   s een   i n   p ri o s m art - h o me   d e p l o y men t s .   K e y w o r d s :   A da pt i v e   c o n t r o l   A r du i n o   E n e r g y   e f f i c i e nc y   I n t e l l i g e n t   h o m e   a ut o m a t i o n   M a c hi ne   l e a r ni ng   R a n do m   f o r e s t   S e n s o r   f u s i o n   T h e r m a l   c o m f o r t   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   F r a n k l i O v uo l e l o l o   Oko r o dudu   De pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   S c i e nc e s ,   De l t a   S t a t e   Uni v e r s i t y   Ab r a ka ,   N i ge r i a   E m a i l o kor o bl a c k x 4 @y a h o o. c o. uk       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   i n c r e a s i ng  de m a n f o r   e l e c t r i c i t y   a r o un t h e   wo r l a n t h e   e s c a l a t i n e nvi r o nm e n t a l   i s s ue s   n e c e s s i t a t e   t h e   i ns t a l l a t i o n   o f   a d v a n c e h o m e   a u to m a t i o n   s y s t e m s   t h a t   m a xim i z e   r e s o ur c e   u t i li z a t i o n   a n d   e nh a nc e   o c c upa n t   c o m f o r t.   Ov e r   30 %   o f   t h e   wo r l d s   e n e r g y   i s   c o n s u m e i n   r e s i d e n t i a l   b u i l d i ng s ,   wi t h   l a r ge   a m o un t s   go i n to wa r h e a t i n g,   c oo l i ng,   a n l i g h t i ng  [ 1] .   T h e   ne wa y   o f   s o l vi ng  t h e s e   pr o bl e m s ,   whi c h   i s   s h o w n   by   o n go i n i m pr o v e m e n t s   i n   s e ns o r   f us i o a n m a c hi ne   l e a r ni ng,   m a ke s   i t   po s s i bl e   to   c r e a t e   c o n t e x t - a wa r e ,   r e a l - t i m e   c o n t r o l   s y s t e m s   t h a t   a utom a t i c a ll a da pt   to   t h e i r   o pe r a t i o n a l   c o n t e x t s .   T o   m a ke   e n e r g y   us e   m o r e   e f f i c i e n t   whi l e   k e e p i ng  t h e r m a l   c o m f o r t ,   t h i s   pa pe r   i n t r o duc e s   a   n o v e l   f r a m e wo r t h a m a ke s   us e   o f   pr e di c t i ve   a n a ly t i c s   a n m u l t i - s e n s o r   da t a   i n t e gr a t i o n .   T h e   s y s t e m   i s   ba s e o n   r e a s o n a bly   pr i c e ha r dwa r e   a n o pe n - s o ur c e   pl a t f o r m s .   I i s   de s i g n e to   b e   e a s y   t o   us e   s o   t h a t   i t   c a n   b e   w i d e ly   us e d,   e s pe c i a ll y   i n   p l a c e s   w i t h   f e r e s o ur c e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 J un e   20 26 545 - 552   546   E v e n   t h o ugh   a   l ot   o f   pr o gr e s s   h a s   b e e n   m a de ,   t h e r e   a r e   s t i ll   t h r e e   que s t i o n s   t h a t   n e e to  b e   a n s we r e d   a b o ut   s m a r t   h o m e   a ut o m a t i o n .   F i r s t ,   de v e l o p i n r e g i o n s   h a v e   t r o ubl e   us i ng  c ur r e n t   s o l ut i o ns   be c a us e   t h e y   r e l y   t oo  m u c h   o n   e x pe n s i ve   mi c r o pr o c e s s o r s   or   c l o ud - b a s e a r c hi t e c t ur e s .   S e c o n d,   a   l o t   o f   r e s e a r c f o c us e s   m o r e   o n   m o ni t o r i n t h a n   c l o s e d - l o o a c t ua t i o n ,   whi c h   m e a ns   t h a t   r e a l   e n e r g y   s a vi ng s   a r e   n o t   a s   hi g h   a s   t h e y   c o ul be .   T hi r d,   c ur r e n s e n s o r - f u s i o n   a l go r i t hm s   r a r e l y   u s e   l o w - po we r   e m b e dd e l e a r ni ng  m o de l s   t h a wor k   we l l   w i t h   m i c r o c o n t r o l l e r s   t h a t   h a v e   l im i t e m e m o r y .   T hi s   s t ud y   pr o p o s e s   a   c o s t - e f f e c t i v e ,   f u l ly   i n t e gr a t e d   f r a m e wo r f o r   r e a l - t i m e   i ndo o r   c o m f o r t   r e gul a t i o n   t h a i n t e gr a t e s   m u l t im o da l   s e ns i ng  w i t h   a n   e nh a n c e d   r a n do m   f o r e s t   c l a s s i f i e r   to   a ddr e s s   t h e s e   de f i c i e nc ies .   T h e   f o l l o w i ng  i s   a   s u mm a r y   o f   t hi s   s t ud y s   m a jo r   c o n t r i b ut i o ns .   I n   or de r   to  i m pr o v e   o c c upa n c y   de t e c t i o n ,   we   f i r s t   pr e s e n t   a   m u l t im o da l   s e n s i ng  a r c hi t e c t ur e   t h a t   c o m bi ne s   P I R ,   t e m pe r a t ur e ,   a n il l u m i na t i o n   da t a .   S e c o n d,   we   r e duc e   l a t e n c y   a n do  a wa y   w i t h   e x t e r n a l   c o m put a t i o n   by   d i r e c t l y   de p l o y i ng   a n   o p t i mi z e r a n do m   f o r e s m o de l   o n   a n   A r du i n o   Un o   pl a t f o r m .   T hi r d,   we   de v e l o a   m o de l   f o r   o p t i mi z i ng   e n e r g y   a n c o m f o r t h a t   i s   s pe c if i c   to  r e s i de n t i a l   e nvi r o nm e n t s .   L a s t l y ,   we   va l i d a t e   t h e   s ugge s t e s y s t e m   in  a c t ua l   h o us e h o l d s   a n s h o t h a t   i t   i s   m o r e   e f f i c i e n t h a n   pr e vi o us   m e t h o ds .   R e s e a r c h   i n   i n t e l li ge n t   r e s i de n t i a l   e ne r g y   s y s t e m s   h a s   pr o gr e s s i v e ly   i nve s t i ga t e m u l t im o da s e n s i ng,   m a c hi ne   l e a r ni ng,   a n a da pt i v e   a c t ua t i o n .   E a r l i e r   I o T - b a s e m e t e r i n s y s t e m s   [ 2] ,   [ 3]   m a d e   i t   e a s i e r   to   s e e   h o m uc h   e n e r g y   wa s   b e i ng  u s e d,   b ut   t h e y   d i d n t   h a v e   a ny   t oo l s   f o r   m a k i ng  de c i s i o ns   f o r   r e a l - t i m e   a c t ua t i o n .   P r i v a c y - pr e s e r vi ng  bl o c kc h a i n - b a s e s m a r t - gr i m o de l s   [ 4] ,   [ 5 ]   i m pr o v e da t a   s e c ur i t y   but   di n o s i g nif i c a n t l y   a f f e c t   de m a n d - s i de   o pt i m i z a t i o n   a n d   c o m f o r r e gul a t i o n .   S e ns o r - f us i o n   s t ud i e s   li ke   M b u n gu  e t   al.   [ 6]   a n Gun go r   e a l.   [ 7]   f o c us e o n   di s tr i b ut e a r c hi t e c t ur e s ,   b ut   t h e y   d i d n t   i n c l ude   l o w - c o s t   mi c r o c o n tr o l l e r - b a s e im p l e m e n t a t i o n s   t h a t   w ou l wo r we l l   i h o m e s .   Al t h o ugh   t h e y   r e li e o c o m put a t i o n a ll y   de m a n d i ng  c l o ud  pl a t f o r m s ,   r e c e n t   r e s e a r c h   o n   m a c hi ne   l e a r ni ng - b a s e pr e d i c t i v e   c o n t r o [ 8] - [ 10 ]   s h o we e n c o ur a gi n a c c ur a c y .   F ur t h e r mo r e ,   r a t h e r   t h a n   a t   t h e   h o us e h o l l e ve l ,   n u m e r o u s   s t udi e s   f o u n i m pr o v e m e n t s   a t h e   gr i l e v e l .   T h e   pr e s e n t   s t udy   s e t s   i t s e l f   a pa r by   pr o vi d i ng  a n   e m be dde d,   mi c r o c o n tr o l l e r - de p l o y a bl e   m a c hi ne   l e a r ni n f r a m e wo r t h a t   c o m bi ne s   a c t ua t i o n   a n m u l t im o da l   s e ns i ng  whil e   r e m a i n i ng  pr a c t i c a l   a n a f f o r da bl e .   T hi s   s t ud y s   go a l s   a r e   to :   ( i )   c r e a t e   a   m u l t i - s e n s o r   s y s t e m   t h a c a n   a c c ur a t e l y   d e t e c h u m a n   pr e s e n c e ;   ( ii )   c r e a t e   a da p t i v e   c o n t r o l   a l go r i t hm s   t h a t   c a n   r e gul a t e   t h e   e nvi r o nm e n t ( iii )   us e   a   m a c hi ne   l e a r ni ng  m o de l   t m a ke   de c i s i o n s ;   a n d   ( iv )   c o n f i r m   t h a t   t h e   f r a m e wo r i s   e ne r g y -   a n d   c o s t - e f f e c t i v e .   B y   pr o vi d i ng  a   l o w - c o s t,   s c a l a bl e   s o l ut i o n   s uppo r t e by   da t a   f r o m   a c t ua l   de p l o y m e n t s ,   t hi s   pa pe r   e x pa n ds   o n   e a r l i e r   r e s e a r c h .   T h e   c o nv e r ge n c e   o f   t h e   i n t e r ne t   o f   t hi n g s   ( I o T ) ,   s e n s o r   f u s i o n ,   a n m a c hi ne   l e a r ni ng   ha s   t r a n s f o r m e h o m e   a ut o m a t i o n   s y s t e m s ,   a i mi ng  to   o p t i m i s e   e n e r g y   e f f i c i e n c y   a n us e r   c o m f o r t.   De s p i t e   r e c e n t   s t udi e s   f o c us i ng  o n   i n t e l li ge n t ,   s c a l a bl e ,   a nd  c o s t - e f f e c t i v e   s o l ut i o n s ,   t h e i r   r e a l - wo r l im p l e men t a t i o r e m a i ns   i ns u f f i c i e n t ,   pa r t i c u l a r ly   i r e s o ur c e - c o n s tr a i n e e nvi r o nm e n t s .   R e s e a r c h   ha s   e x t e n s i ve ly   f o c us e o t h e   a ppl i c a t i o n   o f   I oT   f r a m e wo r ks   i n   e n e r g y   m a n a ge m e n t .   Al b r a h e e m   e al.   [ 2]   de v e l o pe a n   I oT   s m a r t   pl ug  f o r   e ne r g y   m o ni t o r i n ut i li z i ng  No de M C U.   T he y   c o ul o bs e r ve   i n   r e a l   t i m e ,   y e t   t h e y   c o u l n o t   a c t i v a t e   t h e   p l ug S a l e e m   e al.   [ 3]   pr o p o s e a n   i nn o va t i ve   m e ter i n s y s t e m   t h a t   c o m bi ne s   h o m e   a ut o m a t i o n   w i t t h e   I oT .   T h o ugh   t h e   e qu i p m e n t   c o n n e c t e to   t hi s   t e c hn o l o g y   i s   s o m e w h a t   e x pe ns i ve ,   it   c o ul m a ke   t he   o v e r a l l   us e r   e x pe r i e n c e   b e t t e r .   Ga i   e al.   [ 4]   s ugge s t e d   us i n bl o c kc h a i t e c hn o l o g y   to  ke e t h e   da t a   f l o ws   to   a n f r o m   s m a r t   gr i ds   pr i va t e .   T hi s   a ppr o a c h   do e s   n ot   p r o vi de   a n   i mm e d i a t e   r e s o l ut i o n   to   t h e   i s s ue   o f   e n e r g y   o p t i mi z a t i o n .   Z a n e ll a   e al.   [ 11 ]   l o o ke a I oT   i nf r a s t r uc t ur e   f o r   s m a r t   c i t y   a pp l i c a t i o n s   i n c l ud i ng  r e s i d e n t i a l   e n e r g y   m a n a ge m e n t   S e n s o r   f u s i o n   t e c hn o l o g y   h a s   b e c o m e   m o r e   c r i t i c a l   i n   r e c e n t   y e a r s ,   e s pe c i a ll y   i im pr o vi n g   de t e c t i o n   a c c ur a c y .   M b u n gu   e al.   [ 6 ]   r e vi e we di s t r i b ut e e n e r g y   r e s o ur c e s   ( D E R s )   i n   s m a r gr i ds ,   e m p h a s i s i ng  m u l t i - s e n s o r   i n t e gr a t i o n Ho we v e r ,   l o w - c o s i m p l e m e n t a t i o ns   a r e   n ot  t h e   f o c us   o f   t h e i r   s t udy .   Al t h o ugh   t h e y   we r e n t   c r e a t e d   e s pe c i a l ly   f o r   r e s i d e n t i a l   s e t t i n g s ,   Gun go r   e al .   [ 7 ]   l oo ke a c o m m u ni c a t i o s t a n da r ds   f o r   s m a r t   gr i ds ,   e n c o ur a g i n r o b us t   s e n s o r   n e t wo r ks .   Al t h o ugh   i t   wa s   pr i m a r il y   h e l p f u l   f o r   b us i ne s s e s ,   Av a n c i n i   e al.   [ 5]   us e a n   I o T - b a s e s m a r t   e n e r g y   m e t e r   wi t h   m u l t i - s e ns o r   da t a   i n t e gr a t i o n   f o r   s m a r t   gr i ds .   P r e d i c t i v e   c o n t r o l   i s   i nc r e a s i ng ly   u t i li z i ng  m a c hi ne   l e a r ni n g.   R a n do m   f o r e s t   c l a s s i f i e r s   f o r   a n o m a ly   de t e c t i o n   we r e   hi g hli g h t e i n   Al - Ali   e t   al.   [ 8 ]   s t udy   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  a pp l i c a t i o ns   in   s m a r h o m e s ,   b ut   t h e i r   us e   de m o n s t r a t e M L - b a s e e n e r g y   m a n a ge m e n t   i n   s m a r t   h o m e s .   I n   o r de r   to   c o n t r o l   e n e r g y   c o n s u m pt i o n   i s m a r t   h o m e s ,   S a l e e m   e al.   [ 9]   t a l ke a b o ut   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   I o T   b a s e s m a r t   e n e r g y   m a n a ge m e n t   s y s t e m   a n i t s   e f f e c t i v e n e s s   i n   e n e r g y   c o n s e r v a t i o n .   L i n   [ 12]   pr o p o s e A I - dr i v e n   pr e d i c t i v e   a n a ly t i c s   f o r   I oT   m e t e r i n g,   i n c r e a s i ng  e f f i c i e nc y,   whi l e   Ga i   e al.   [ 4]   de v e l o pe a n   M L - b a s e a n o m a ly  de t e c t i o n   s y s t e m   t h a t   l a c ke a c c e s s i bl e   p l a t f o r m s .   L a   T o n a   e al.   [ 10]   us e e dge   c o m put i n f o r   r e a l - t i m e   m e t e r i n g,   h e n c e   l o we r i ng  l a t e n c y t hi s   pa pe r   a pp l i e s   t hi s   i de a   to   m i c r o c o n tr o l l e r s .   E n e r g y   e f f i c i e n c y   i s   s t i ll   a   bi a r e a   o f   r e s e a r c h .   C a r l uc c i   e al.   [ 13 ]   l o o ke d   i n t h o w   to  c o m bi ne   r e n e wa bl e   e n e r g y   w i t h   s m a r t   g r i d s .   T h e y   f o u n th a t   i t   c o ul s a ve   15%   to   25%   o f   e n e r g y   w i t h o ut  a da pt i ve   c o m f o r t   c o n tr o l s .   Ya n   e al.   [ 14]   e x a m i ne s m a r gr i s e c ur i t y   t h r o ugh   m a c hi ne   l e a r ni ng,   wh e r e a s   Ami n   a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       I ntelli ge nt  home   automati on   f r ame w o r k   us ing  s e ns or   f us ion  and     ( F r ank li Ov uolelolo  Ok or odudu)   547   W o l l e nb e r [ 15]   c a m e   up  wi t h   a   vi s i o n   f o r   s m a r t   gr i t e c hn o l o gi e s ,   t h o ugh   t h e i r   f o c us   r e m a i ne o n   ut i li t y - s c a l e   r a t h e r   t h a n   r e s i de n t i a l   a pp li c a t i o n s .   Ha r t   [ 16]   u t i li z e n o n - i nva s i ve   l o a m o ni t o r i n ( NI L M )   f o r   a pp l i a n c e   a n a ly s i s ,   a tt a i ni ng  o v e r   80%   a c c ur a c y ,   y e t   l a c k i ng  r e a l - t i m e   a c t i v a t i o n .   Gr i d4E C o n s o r ti u m   [ 17]   s h o we t h a s m a r m e t e r i n m a d e   t h e   Gr i d4E pr o j e c t   m o r e   r e l i a bl e ,   b ut   i t s   E ur o pe a n   c o n t e x t   m a k e s   i t   l e s s   us e f u l   f o r   t h e   wh o l e   wo r l d.   C o s t - e f f e c t i v e n e s s   a n a c c e s s i b il i t y   a r e   t w pr o bl e m s   t h a t   a r e   s t i ll   n o s o l ve d.   Va l u a bl e   f o r   v a li da t i o n ,   V i s wa n a t h   e al.   [ 18]   s ugge s t e a   t e s t   pl a t f o r m   f o r   c r e a t i v e   gr i a pp l i c a t i o n s ,   be c a us e   o f   t h e   c o m p l e xi t y ,   i t   i s   un r e a li s t i c   f o r   b r o a us a ge .   P a l e n s k y   a n D i e t r i c h   [ 19]   a n a ly z e   t h e   de m a n d - s i d e   m a n a ge m e n t   c ha l l e n g e s   by   f o c us i ng  o n   t h e   hi g h   c o s t s   o f   de p l o y m e n t .   Z h o e al.   [ 20]   pr o p o s e a   S c a l a ble   d i s t r i b ut e c o m m u ni c a t i o n   a r c hi t e c t ur e s   to   s upp or a dv a n c e m e t e r i n i nf r a s t r uc t ur e   i n   s m a r t   gr i d.   L i n de a n R e dd y   [ 21]   t a l ke a b o ut   I n di a s   M a h a r a s h t r a   s m a r t   g r i upgr a de s .   B ot h   pr o j e c t s   s h o t h a c o s t s   m a ke   i t   h a r t s c a l e   up.   C y be r s e c ur i t y   a n i n t e r o pe r a bi li t y   a r e   a l s o   v e r y   im po r t a n t .   Ki m a ni   e al.   [ 22]   l o o ke a t   g r i d   c y b e r   v u l ne r a bil i t i e s   a n s ugg e s t e de f e n s e - in - d e pt h   s tr a t e gi e s   t h a t   c o ul wo r f o r   I oT .   L a n g n e r   [ 23]   t a l ke d   a b o ut  t h e   c y b e r s e c ur i t y   pr o bl e m s   t h a t   o pe r a t i o na l   t e c hn o l o g y   f a c e s ,   f o c us i n o n   l i g h t we i g h t   s o l ut i o n s .     L i   e al.   [ 24 ]   c a m e   up  wi t h   a   bl o c kc ha i n   f o r   pr i va c y   i n   e ne r g y   t r a di n t h a c a n   b e   us e f o r   h o m e   a uto m a t i o n .   P i pa t t a n a s o m po r n   e al.   [ 25 ]   s t r e s s e t h e   i m po r t a n c e   o f   i n t e l l i g e n t   h o m e   e n e r g y   m a na ge m e n t   t h r o ugh   s t a n da r d i z e a l go r i t hmi c   a ppr o a c he s ,   a   pr i n c i p l e   t h a t   t hi s   s t ud y   f o l l o w s .   Ha dda dP a j o u h   e al.   [ 26]   c a m e   u p   w i t h   a n   A I - po we r e d   s e c ur e   a r c hi t e c t ur e   f o r   I oT   e dge   de vi c e s   us i n e n c r y pt i o n .   Ha m mi   e al.   [ 2 7]   t a l ke d   a b o ut  pr i v a c y   pr o to c o l s ,   whi c h   a r e   i m po r t a n f o r   s e c ur i t y   a n a r e   a ddr e s s e h e r e   t h r o ugh   o pe n - s o ur c e   pr oto c o l s .   I n t e r n a t i o na l   e f f o r t s   pu s m a r t   h o m e   pr ogr e s s   i n   c o n t e x t .   E ur o pe a n   C o m mi s s i o n   [ 28]   i n   t h e i r   po l i c pa c ka ge   wr ot e   a b o u t   E ur o pe s   €80  m il li o n   s m a r gr i pr o j e c t ,   whi c h   f o c us e o n   de m a n r e s po n s e   a n s h o we t h a t   hi g h   c o s t s   w e r e   a   pr o bl e m .   T hi s   s t ud y   f il l s   i t h e s e   ga ps   a n pr e s e n t s   a   l o w - c o s t ,   s c a l a bl e   a l t e r n a t i v e   to   p r e vi o us   wo r by   c o m bi n i ng  s e n s o r   f us i o n ,   m a c hi ne   l e a r ni ng,   a n a da pt i ve   c o n t r o l   o n   a   r e a s o n a bly   pr i c e A r du i n o   p l a t f o r m   t h a t   h a s   b e e n   t e s t e i n   r e a l - wo r l s e t t i n gs .       2.   RE S E AR CH  M E T HO D   2 . 1.     S ys t e m   ar c h it e c t u r e   F i gur e   s h o ws   t h e   pr o p o s e f r a m e wo r k,   whi c h   c o m pr i s e s   t h r e e   l a y e r s pe r c e pt i o n ,   pr o c e s s i n g,   a n d   a c t ua t i o n .   a.   P e r c e pt i o n   l a y e r th i s   l a y e r   us e s   a   P I R   s e ns o r   ( to   d e t e c t   pe o pl e ) ,   a   K Y - 018  ph oto r e s i s t or   ( to   m e a s ur e   li g h i n t e n s i t y ) ,   a n a   K Y - 028  t e m pe r a t ur e   s e n s o r   ( to  m e a s ur e   t h e r m a l   c o n d i t i o ns )   t ga t h e i nf o r m a t i o n   a b o ut  t h e   e nvi r o nm e n t .   b.   P r o c e s s i ng  l a y e r t h e   r a n do m   f o r e s t   c l a s s if i e r   us e s   t h e   da t a   i t   p r e pa r e t h r o ugh   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A r du i n o   Un o   R 3)   to  m a k e   pr e d i c t i o n s   a b o ut  t h e   e nvi r o nm e n t .   c.   A c t ua t i o n   l a y er us e s   r e l a y   m o du l e s   a n a da pt i v e   a l go r i t hm s   t o   c o n tr o l   t h e   l i g h t s   a n a i r   c o n d i t i o ni ng.     2 . 2   Har d war e   c o m p on e n t s   T hi s   pa r t   t a l ks   a b o ut   t h e   m a i h a r dwa r e   pa r t s   t h a t   we r e   us e to   b u i l t he   s ugge s t e a uto m a t i o f r a m e wo r k.   T m a ke   i t   c l e a r   wha t   e a c h   pa r d o e s ,   h o i t   w o r ks ,   a n h o i t   f i t s   i n t o   t h e   o v e r a l l   s e ns i n a n d   a c t ua t i o n   wo r kf l o w,   a   de t a i l e de s c r i pt i o n   o f   e a c h   pa r i s   g i v e n .   a.   A r du i n o   Un o   R 3 a   m i c r o c o n tr o l l e r   b a s e o n   t h e   A T m e ga 328P   t h a t   r un s   a 16  M Hz .   I h a s   s i x   a n a l o g   i nput s   a n 14  d i g i t a l   I /O  p i ns .   b.   HC - S R 501  P I R   s e n s o r i t   f i nd s   m o v e m e n t   by   l o o k i n f o r   c h a n ge s   i n   i n f r a r e r a d i a t i o n .   c.   KY - 018  P h o to r e s i s t or m e a s ur e s   a m bi e n t   l i g h t   ( 0 1023  a n a l o r a n ge ) .   d.   KY - 028  t e m p e r a t ur e   s e n s o r p r o vi de s   t h e r m a l   r e a d i ngs   i n   °C .   e.   R e l a y   m o du l e s t w o - c h a nn e l   u ni t s   f o r   s w i t c hi ng  120V  a pp l i a n c e s .     2 . 3   M at h e m at ical   m od e l   T j us t i f y   t h e   de c i s i o n - m a k i ng  pr o c e s s   e m b e dde i n   t h e   c o n tr o l   s y s t e m ,   a n   a na ly t i c a l   m o de l   wa s   f o r m u l a t e to   c a p t ur e   t h e   r e l a t i o n s hi be t we e e n e r g y   us a ge ,   c o m f o r v a r i a bl e s ,   a n o c c upa n c y .   T h e   m a t h e m a t i c a l   e x pr e s s i o ns   b e l o de s c r i be   t h e   opt i mi s a t i o n   o bj e c t i v e s   a n c o n s t r a i n t s   g o v e r ni n s y s t e m   b e h a vi o ur .   T h e   s y s t e m   o p t i mi s e s   e n e r g y   c o ns u m pti o n   E   whi l e   m a i n t a i n i ng  c o m f o r C .   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o i s   de f i ne a s :      = ( ( ) +  ( ) ) Δ = 1   ( 1)     S ubj e c t   to :     ( )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 J un e   20 26 545 - 552   548   ( ) = ( ( ) , ( ) , ( ) )     ( 2)     w h e r e :   ( )  ( ) :   po w e r   c o n s u m pt i o n   o f   l i g h t s   a n a i r   c o n d i t i o ni ng  a t   t i m e   t.   T ( t) t e m pe r a t ur e   ( ° C ).   L ( t) l i g h t   i n t e n s i t y   ( l u x).   H ( t) h u m a n   pr e s e n c e   ( bi na r y o r   1) .   , C o m f o r t   t h r e s h o l d s   ( e . g. ,   20 26° C ,   300 500  l u x ) .   Δt t i m e   s t e ( s e c o n ds ).   T h e   r a n do m   f o r e s t   c l a s s if i e r   pr e d i c t s   H( t )   a s :     ( ) =   .  { 1 ( ) , 2 ( ) , , ( ) }   ( 3)     w h e r e   1 ( )   i s   t h e   de c i s i o n   o f   t h e   i - t h   t r e e   b a s e o n   s e ns o r   i n put s .           F i gur e   1 S y s t e m   a r c hi t e c t ur e   i ll us t r a t e s   t h e   f l o f r o m   pe r c e pt i o n   t a c t ua t i o n       2 . 4   Al gor it h m   d e s ign   A   s t r uc t u r e c o n t r o l   a l go r i t hm   w a s   us e t i m p le m e n t   t h e   a u to m a t i o n   l o g i c .   T hi s   a l go r i t hm   t a ke s   s e n s o r   r e a di n g s ,   n o r m a l i z e s   i nput s ,   m a k e s   i nf e r e n c e s   us i ng  t h e   t r a i n e r a n do m   f o r e s t   m o de l ,   a n t ur n s   o n   t h e   r i g h t   a pp l i a n c e s   ba s e o n   t h e   pr e d i c t e s t a t e .   B e l o i s   a   s u mm a r y   o f   t h e   a l go r i t hmi c   f l o w.   T he   a da pt i v e   c o n t r o l   A l go r i t hm   1   o pe r a t e s   a s :     Al go r i t hm   1 A d a pt i v e   e nvi r o nm e n t a l   c o n t r o l   pr o c e dur e   Initialize:  sensors, random forest model   Loop:        Read: H = PIR(), L = Photoresistor(), T = TempSensor()        Preprocess: Normalize(H, L, T)        Predict: H_pred = RF(H, L, T)        Control:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       I ntelli ge nt  home   automati on   f r ame w o r k   us ing  s e ns or   f us ion  and     ( F r ank li Ov uolelolo  Ok or odudu)   549            If H_pred == 1:                If L <L_threshold: Relay_Light_ON()                If T >T_threshold: Relay_AC_ON()            Else:   Relay_Light_OFF()   Relay_AC_OFF()        Update : UI(H, L, T, Status)   End Loop     T h e   de c i s i o n   f l o a s s o c i a t e wi t h   t hi s   i s   de p i c t e d   i n   F i gur e   2 .   T h e   f l o wc ha r i ll us t r a t e s   t h e   c i r c u m s t a nc e s   t h a t   l e a to   e a c h   de vi c e - c o n t r o l   s t a te  c h a n g i ng  by   a r r a n g i ng  s e n s o r   a c qu i s i t i o n ,   pr e di c t i o n ,   a n d   a c t ua t i o n   i n t o   c o n s e c ut i v e   bl o c ks .     2 . 5   Uni f ied  m od e l in l an gu age   ( UM L )   r e p r e s e n t at ion   T p r o vi d e   a   c l e a r   c o n c e pt ua l   r e pr e s e n t a t i o n   o f   s y s t e m   i n t e r a c t i o n s ,   a   UM L   us e - c a s e   d i a gr a m   i s   i nc l ude d.   T hi s   m o de l   o u t l i ne s   t h e   c o m m u ni c a t i o b e t we e n   t h e   us e r ,   t h e   s e n s i ng  l a y e r ,   t h e   pr o c e s s i n uni t ,   a n t h e   a c t ua t i o n   m o du l e s .   A   UM L   us e   c a s e   d i a gr a m   a s   s h o wn   i n   F i gur e   m o de l s   t h e   s y s t e m   i n t e r a c ti o n s :           F i gur e   2.   UM L   us e   c a s e   d i a gr a m   de p i c t i n us e r   a nd  s y s t e m   i n t e r a c t i o n s       2 . 6   I m p l e m e n t at ion   T h e   A r du i n o   I DE   a n C + +   pr o gr a m mi ng  we r e   us e to   s e t   up  t h e   s y s t e m .   T o   m a ke   i t   e a s i e r   t o   m o v e   h a r dwa r e   pa r t s   a r o un d,   t h e y   we r e   a tt a c h e w i t h   br a c ke t s   a n a dh e s i ve   pa ds .   T h e   r a n do m   f o r e s m o de l   wa s   t r a i n e o f f li ne   o n   a   da t a s e o f   10, 000  s a m p l e s   ( P I R ,   l i g h t ,   t e m pe r a t ur e )   a n t h e n   s e n t   to  t h e   A r du i n o   us i n g   pr e c o m put e de c i s i o n   tr e e s   t h a we r e   o p t i mi z e f o r   m e m o r y   l im i t s .   T h e   t e s t i n too k   pl a c e   o v e r   t h r e e   m o n t h s   i n   f i ve   d i f f e r e n t   h o m e s   w i t h   d i f f e r e n t   l a y o ut s   a nd  o c c upa n c y   pa t t e r n s .   Da t a   l o ggi n r e c o r de h ow  m uc e n e r g y   wa s   us e d,   h o c o m f o r t a bl e   i t   wa s ,   a n h o we l l   t h e   s y s t e m   wo r ke d.       3.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ON   3 . 1   P e r f o r m an c e   m e t r ics   Us i n c o m m o nl y   us e e va l ua t i o n   m e t r i c s   f o r   e m be dde i n t e l li ge n t   s y s t e m s ,   t h e   s ugge s t e s y s t e m pe r f o r m a n c e   wa s   e v a l ua t e d.   T h e s e   m e t r i c s   m e a s ur e   c o s t - e f f e c t i v e n e s s ,   r e s po n s i ve n e s s ,   a c c ur a c y ,   a n d   de pe n d a bi li t y .   T a bl e   s u m m a r i z e s   t h e   pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n   r e s u l t s .       T a bl e   1.   P e r f o r m a nc e   m e t r i c s   o f   t h e   pr o p o s e s y s t e m   M e tr i c   V a lu e   D e s c r ip ti o n   A c c u r a c y   95.3%   H uma n pr e s e n c e  de te c ti o a c c ur a c y   E ne r g y  e f f i c i e nc y   27.4%  r e du c ti o n   R e duc ti o v s . t r a di t i o na s y s te ms   R e s po ns e  t im e   1.2 s   D e t e c ti o n - to - a c tu a ti o n l a t e nc y   R e li a bi li t y   99.7%   D e pe nda bi li t y   ov e r  t hr e e  m o nt hs   C o s e f f i c ie n c y   85%  l e s s   E x p e ndi tu r e   v s c o mm e r c ia a lt e r na ti ve s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 J un e   20 26 545 - 552   550   T h e   pe r f o r m a n c e s   s t a t i s t i c a l   s i g ni f i c a n c e   wa s   e v a l ua t e d,   us i n a   c o n f u s i o n   m a t r i x .   T h e   m o de l   de m o ns t r a t e c o n s i s t e n t   pr e d i c t i v e   pe r f o r m a n c e   u n de r   a   r a n ge   o f   e nvi r o nm e n t a l   c o n d i t i o ns ,   a c hi e vin 94. 8%   pr e c i s i o n   a n 95. 7%   r e c a l l   f o r   o c c upa n c y   de t e c t i o n .   Af t e r   t e m pe r a t ur e   a n l i g h t   da t a ,   t h e   P I R   s e n s o r   wa s   t h e   m o s t   h e l p f u l   i m a k i ng  pr e c i s e   f o r e c a s t s .   T h e s e   f i nd i ngs   a r e   c o ns i s t e n t   w i t h   pr i o r   w o r by   M a c h o r r o - C a n o     e al.   [ 29] ,   whi c h   s h o a   s t r o n c o r r e l a t i o n   be t we e n   t h e r m a l   v a r i a t i o n s ,   m o t i o n   c h a n ge s ,   a n o c c upa n c y ,   a r e   i li ne   w i t h   t hi s   pa t t e r n .   T h e s e   r e s u l t s   c o nf i r m   t h a t ,   i n   c o m pa r i s o n   t o   s i n g l e - s e ns o r   s y s t e m s ,   t h e   pr o p o s e s e n s o r - f u s i o n   a ppr o a c h   e nh a n c e s   c l a s s i f i c a t i o n   r o b us t n e s s .     3. 2.     Re s u l t s   of   t h e   e x p e r im e n t s   T h e   27. 4%   r e duc t i o n   i n   e n e r g y   us e   t h a t   wa s   f o un i s   i n   l i ne   w i t h ,   a n i n   s o m e   c a s e s   be tt e r   t h a n ,   im pr o v e m e n t s   f o un i n   o t h e r   s t udi e s .   F o r   e x a mp l e ,   M a c h o r r o - C a n o   e t   al .   [ 29]   r e p o r t e d   I o T M L   hy br i d   s y s t e m s   t h a t   s a v e a b o u t   20 %   b ut  n e e de m o r e   e x pe ns i ve   h a r dwa r e .   T h e   c ur r e n t   s y s t e m ,   o n   t h e   oth e r   h a n d,   a c hi e ve s   a   gr e a t e r   r e duc t i o n   w i t h   c h e a pa r t s ,   s h o w i n t h a t   e f f e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   do e s n t   n e e hi g h - e n d   s e n s o r s   or   c l o ud - b a s e a n a ly t i c s .   T hi s   pa r t   t a l ks   a b o ut   h o w   t h e   s y s t e m   a c t e wh e n   i t   wa s   us e i t h e   r e a l   wo r l d.   T h e   s t udy   l o o ks   a h o m uc h   e n e r g y   i s   us e d,   h o w   c o m f o r t a bl e   t h e   e n vi r o nm e n t s   a r e ,   a n h ow  s t a bl e   t h e   o pe r a t i o n s   a r e   a c r o s s   a l l   o f   t h e   t e s e nvi r o nm e nt s .   a.   E n e r g y   s a vi n g s a   27. 4%   r e duc t i o n   a s   s h o wn   i n   F igur e   r e f l e c t s   o p t i mi s e a pp l i a nc e   o pe r a t i o n .   b.   C o m f o r t   l e v e l s t h e y   s t a y   b e t we e n   20  a n 26  de gr e e s   C e l s i us   a n 300  a n 500  l u x   w i t h   95. 3%   a c c ur a c y .   c.   R e l i a bil i t y t h e r e   wa s   o nl y   0. 3%   d o wn t i m e   b e c a u s e   o f   pr o bl e m s   w i t h   s e ns o r   c a l i br a t i o n .   On e   pr o bl e m   w i t h   t h e   c ur r e n t   i m p l e m e n t a t i o n   i s   t h a t   i t   o n l y   wo r ks   i n   o n e   r o o m ,   whi c h   m i g h t   n o f u l ly   s h o t h e   r a n ge   o f   b e ha vi o r s   t h a t   h a ppe n   i n   h o m e s   w i t h   m o r e   t h a n   o n e   r oo m .   S udde n   c h a n ge s   i t e m pe r a t ur e   a l s o   l e to  s o m e   wr o n c l a s s if i c a t i o n s ,   whi c h   s h o we h o w   i m po r t a n i t   i s   to  h a v e   a uto m a t i c   r e c a l i br a t i o n .   S t i ll ,   t h e   f a c t   t h a t   t h e   r e s ul t s   a r e   t h e   s a m e   i n   a ll   h o us e h o l d s   s h o ws   t h a t h e   f r a m e wo r c a n   be   us e i n   m o r e   c o m p li c a t e s e tt i n gs   w i t h   f e c h a n ge s .           F i gur e   3.   E n e r gy   c o ns u m pt i o n   o v e r   t i m e pr o p o s e s y s t e m   v s .   t r a di t i o n a l       4.   CONC L USI ON   T h e   r e s u l t s   o f   t hi s   s t ud y   a r e   i li ne   w i t h   t h e   g l o b a tr e n t o wa r c l im a t e - r e s po n s i ve   b u il d i ng  c o n t r o l   s t r a t e gi e s   a n s u s t a i na bl e   h o us i n g.   As   e n e r g y   u s e   i n   h o m e s   a r o un t h e   wor l ke e ps   go i n up,   l o w - c os t ,   s m a r s y s t e m s   l i k e   t h e   o n e   s h o wn   h e r e   o f f e r   a   g oo d   w a y   f o r   m a ny   p e o p l e   to  us e   t h e m ,   e s pe c i a ll y   i n   d e v e l o p i ng   a r e a s   wh e r e   c o s t   i s   s t i ll   a   pr o bl e m .   T hi s   r e s e a r c h   i n t r o duc e s   a n   i nn o v a t i v e   i n t e ll i g e n t   h o m e   a ut o m a t i o n   f r a m e wo r t h a t   c o m bi ne s   s e ns o r   f us i o n   a n m a c hi ne   l e a r ni ng  o n   a n   e c o n o m i c a p l a t f o r m .   I t   s a v e s   a   l o t   o f   e ne r g y   ( 27 . 4% )   a nd  i s   v e r y   c o m f o r t a bl e   f o r   us e r s   ( 95. 3 %   a c c ur a c y )   w i t h   a   r e l iabili t y   o f   99. 7% .   T h e   s y s t e m   i s   a   go o d   gl o b a l   s o l u t i o n   f o r   s us t a i n a bl e   s m a r t   h o m e s   b e c a us e   i t   i s   c he a ( 85%   l e s s   e x pe n s i ve )   a n c a n   b e   e x pa n d e d.   F ut ur e   r e s e a r c h   s h o u l i nve s t i ga t e   m u l t i - r o o m   i m p l e m e n t a t i o n s   a nd  s o phi s t i c a t e A I   m o de l s   to   i m pr o v e   f u nc t i o na l i t y.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       I ntelli ge nt  home   automati on   f r ame w o r k   us ing  s e ns or   f us ion  and     ( F r ank li Ov uolelolo  Ok or odudu)   551   F UN DI NG  I N F ORM AT I ON   A ut h o r s   s t a t e   n f u n d i ng  i nv o l v e d.       AU T HO CONT RI B UT I ONS   S T AT E M E NT   T hi s   j o ur n a l   u s e s   t h e   C o n t r i b ut or   R o l e s   T a x o n o m y   ( C R e d i T )   to  r e c o gni z e   i n d i v i dua l   a ut h o r   c o n t r i b ut i o ns ,   r e duc e   a ut h or s hi d i s put e s ,   a n f a c il i t a t e   c o l l a b o r a t i o n .       Nam e   of   Aut h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   F r a n k l i O v uo l e l o l o   Oko r o dudu                               Gr a c i o us   C h ukwu we i ke   O m e de                               E t i n o s a   E uge n e   Os a we                                 C     C o n c e pt ua li z a ti o n   M     M e th o d o l o g y   So     So f twa r e   Va     Va li da ti o n   Fo     Fo r ma a na l y s is   I     I nve s ti ga ti o n   R     R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in -   O r ig in a D r a f t   E   :   W r it in -   R e v i e w   &   E di ti ng   Vi     Vi s ua li z a ti o n   Su     Su pe r v is io n   P     P r o j e c a dmi ni s tr a ti o n   Fu     Fu ndi ng a c qui s it i o n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E NT   A ut h o r s   s t a t e   n c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       DA T AV AI L AB I L I T Y   T h e   da t a   t h a t   s uppor t   t h e   f i nd i ng s   o f   t hi s   s t udy   a r e   a v a il a bl e   f r o m   t h e   c o r r e s po n d i n a ut h o r ,     [ F . O,   Ok o r o dudu ] ,   up o n   r e a s o n a bl e   r e que s t .       RE F E R E NC E S   [ 1]   T h e   I nt e r na ti o na E n e r g y  A g e nc y   ( I E A ) , “ E n e r g y   e f f i c i e n c y  20 23,”  T h e   I nt e r na ti o na E ne r g y  A ge n c y   ( I E A ) , 2023.   [ 2]   L A lb r a he e m,  H A la jl a n,  N A lj e n e da l,   L A A lk ha ir a nd  S B in   G w e a d,  A I oT - ba s e s ma r pl ug  e n e r g y   m o ni t o r in s y s te m,”   I nt e r nat io nal   J our nal   o f   A dv anc e C o m put e r   Sc i e n c e   and  A ppl ic at io ns v o l.   14,  n o 10,  2023,  do i:   10.14569/I J A C S A .2023.0141038.   [ 3]   M U S a le e m,   M R U s ma n,  M A U s ma n,  a nd  C P o li ti s D e s ig n,  de pl oy m e nt   a nd  p e r f or ma n c e   e v a lu a ti o of   a I oT - ba s e d   s ma r e ne r g y   ma na ge m e nt   s y s t e f o r   d e ma nd  s id e   ma na g e m e nt   in   s ma r gr id ,”   I E E E   A c c e s s v o l.   10,  pp.  15261 15278,  20 22,   do i:  10.1109/AC C E S S .2022.3147484.   [ 4]   K G a i,   Y W u,  L Z hu,  M Q iu a nd  M .   S he n,  P r i v a c y - p r e s e r v in e n e r g y   tr a di ng  us in c o ns or ti um  bl oc k c ha in   in   s ma r gr id ,”   I E E E  T r ans ac ti ons  on I ndus tr ia I nf o r m at ic s , v o l.  15, n o . 6, pp.  354 8 3558, J un. 2019, do i:  10.1109/ T I I .2019.2893433.   [ 5]   D B A v a n c in i,   J J P C R o dr ig u e s R A L R a l o A K D a s S K oz l ov a nd  P S ol ic A   n e w   I oT ba s e s ma r e n e r g y   m e t e r   f or  s ma r gr id s ,”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  E ne r g y  R e s e a r c h , v o l . 45, no . 1 , pp. 189 202, J a n. 2021, do i 10.1002/e r .5177.   [ 6]   N T M bungu,  R M N a id o o R C B a ns a l,   M .   W S it i,   a nd  D H T unga di o A ove r v i e w   of   r e ne w a bl e   e n e r g y   r e s o ur c e s   a nd   gr id   in te g r a ti o f o r   c o mm e r c ia bui ld in a ppl ic a ti o ns ,”   J our nal   of   E ne r g y   St or age v o l.   29,  p.  101385,  J un.  2020,  do i:   10.1016/j .e s t. 2020.101385.   [ 7]   V C G ung o r   e al . S ma r g r id   t e c hn ol o gi e s c o mm uni c a ti o t e c hn o l o gi e s   a nd  s ta nda r ds ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  I ndus tr ia l   I nf or m at ic s , v ol . 7, n o . 4, pp. 529 539, Nov . 2011, d oi 10.110 9/ T I I .2011.2166794.   [ 8]   A R A l - A li I .   A Z ua lk e r na n,  M R a s hi d,  R G up ta a nd  M A li ka r a r A   s ma r h o m e   e n e r g y   ma na g e me n s y s t e us in I oT   a nd  bi da ta   a na l y ti c s   a ppr o a c h,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  C ons um e r   E le c tr oni c s v ol 63,  n o 4,   pp.  426 434,  N ov 2 017,    do i:  10.1109/ T C E .2017.015014.   [ 9]   M U S a le e m,  M R U s ma n,  a nd  M S ha ki r D e s ig n,  im pl e m e nt a ti o n,  a nd  d e pl oy m e nt   of   a I oT - ba s e s ma r e n e r g ma na ge me nt  s y s te m,”   I E E E  A c c e s s , vo l.  9, pp. 59649 59664, 2 021, do i:  10.1109/AC C E S S .2021.3070960.   [ 10]   G L a   T o na M L una A D P ia z z a a nd  M C .   D P ia z z a T o w a r ds   th e   r e a l - w or ld   de pl oy m e nt   of   a   s ma r ho m e   E M S a   D P   im pl e m e nt a ti o o n t h e  R a s pbe r r y   P i,   A ppl ie d Sc ie nc e s , vo l.  9,  no . 10, p. 2120, M a y  2019, d o i 10.3390/a pp9102120.   [ 11]   A Z a ne ll a N B ui ,   A C a s te ll a ni L V a nge li s ta a nd  M Z o r z i,   I nt e r n e of   th in gs   f o r   s ma r c i ti e s ,”   I E E E   I nt e r ne of   T hi ngs   J our nal , v ol . 1, n o . 1, pp. 22 32, F e b. 2014, d o i:  10.1109/J I O T . 2014.2306328.   [ 12]   Y. - H L in , “ D e s ig n a nd i mpl e m e nt a ti o of  a n I oT - o r i e nt e e ne r g y  m a na g e me n s y s t e m ba s e o n n o n - in tr us i ve  a nd s e l f - o r ga ni z in g   ne ur o - f uz z y   c la s s if i c a ti o a s   a n   e le c tr i c a e n e r g y   a udi in   s ma r ho m e s ,”   A ppl ie Sc ie nc e s v o l.   8,  no 12,  p.  2337,  N o v 2018,    do i:  10.3390/app812233 7.   [ 13]   S C a r lu c c e al . M o de li ng  oc c upa n b e ha v i o r   in   bui ld in g s ,”   B ui ld in and  E nv ir onm e nt vo l.   174,  p.  106768,  M a y   2 020,     do i:  10.1016/j .bu il de n v .2020.106768.   [ 14]   Y Y a n,  Y Q ia n,  H S ha r i f a nd  D T ip p e r A   s ur v e y   o n   c y b e r   s e c u r it y   f or   s ma r gr id   c o mm uni c a ti o ns ,”   I E E E   C om m uni c at i ons   Sur v e y s   &  T ut or ia ls , vo l.  14, n o . 4, pp. 998 1010, 2012, d o i 1 0.1109/S U R V .2012.010912.00035.   [ 15]   S M a s s o ud  A mi a nd  B .   F W o ll e nb e r g,  T o w a r d   a   s ma r gr i d:   po w e r   de l i v e r y   f or   th e   21s c e n tu r y ,”   I E E E   P o w e r   and  E ne r gy   M agaz in e , vo l.  3, n o . 5, pp. 34 41, S e p. 200 5, d o i:  10.1109/M P A E .2005.1507024.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 J un e   20 26 545 - 552   552   [ 1 6 ]   G .   W .   H a r t ,   N o n i n t r u s i v e   a p p l i a n c e   l o a d   m o n i t o r i n g ,   P r o c e e d i n g s   o f   t h e   I E E E ,   v o l .   8 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 8 7 0 1 8 9 1 ,   1 9 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 5 . 1 9 2 0 6 9 .   [ 17]   G r id 4 E U   C o ns o r ti um,  G r id 4 E U     in n ov a ti o f o r   e n e r g y   ne tw o r ks f in a r e p o r t,   2016,  E ur ope an  C om m is s io n,  B r us s e ls ,   B e lg iu m , E ur ope an C om m is s io n, B r u s s e l s , B e lg iu m .   [ 18]   S K .   V is w a na th   e al . S y s t e d e s ig of   th e   in t e r n e of   th i ngs   f o r   r e s id e nt ia s ma r gr id ,”   I E E E   W ir e le s s   C om m uni c at i ons   vo l.  23, n o . 5, pp. 90 98, O c t.  2 016, d o i:  10.1109/M W C .2016.7721747.   [ 19]   P P a le ns k y   a nd  D D ie tr ic h,  D e ma nd  s id e   ma na ge me nt de ma nd  r e s po ns e in t e ll ig e nt   e n e r g y   s y s t e ms a nd  s ma r lo a ds ,”     I E E E  T r ans ac ti ons  on I ndus tr ia I nf o r m at ic s , v o l.  7, n o . 3, pp.  381 388, Aug. 2011, do i:  10.1109/ T I I .2011.2158841.   [ 20]   J Z ho u,  R Q in g y a ng  H u,  a nd  Y Q ia n,  S c a la bl e   di s tr ib u te c o m muni c a ti o a r c hi t e c tu r e s   to   s upp o r a d v a nc e me te r in g   in f r a s tr uc tu r e   in   s ma r gr id ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on   P ar al le and  D is tr ib ut e d   Sy s te m s v o l.   23,  no 9,  pp.  1632 1642,   S e p.  2012,   do i:  10.1109/ T P D S .2012.53.   [ 21]   D . L in d e n a nd  T . R e dd y H andbook  of  bat te r ie s , 4t h e d., v ol . 3 3, no . 04. M c G r a w - H i ll , 2011. d o i:  10.5860/ c h o i c e .33 - 2144.   [ 22]   K K im a ni V O du o l,   a nd  K L a nga t,   C y b e r   s e c u r it y   c ha ll e n ge s   f o r   I oT - ba s e d   s ma r gr id   n e tw o r ks ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   C r it ic al  I nf r as tr u c tu r e  P r ot e c ti on , vo l.  25, pp. 36 49, J un. 2019, do i:  10.1016/j . ij c ip .2019.01.001.   [ 23]   R L a ngn e r S tu x n e t:   di s s e c t in a   c y b e r w a r f a r e   w e a p o n,”   I E E E   Se c ur it y   P r iv ac y   M agaz in e vo l.   9,   n o 3,  pp.  49 51,  M a y   2011, do i:  10.1109/M S P .2011.67.   [ 24]   Z L i,   J K a ng,  R Y u,  D Y e Q D e ng,  a nd  Y Z ha ng,  C o ns or ti um  bl o c k c ha in   f or   s e c ur e   e n e r g y   t r a di ng  in   in dus tr ia in t e r n e t   of   th in gs ,”   I E E E  T r ans ac ti ons  on I ndus tr ia I nf or m at ic s , v o l.  14,  no . 8, pp. 3690 3700, 2018, d o i:  10.1109/ T I I .2017.2786307.   [ 25]   M P ip a tt a na s o mpo r n,  M K u z lu a nd  S R a hma n,   A a lg o r it h f o r   in t e ll ig e nt   h o m e   e n e r g y   ma na ge m e nt   a nd  de ma nd  r e s p ons e   a na l y s is ,”   I E E E  T r ans ac ti ons  on Smar G r id , v o l.  3, n o . 4, pp.  2166 2173, De c . 2012, d oi 10.1109/ T S G .2012.2201182.   [ 26]   H H a dda dP a jo uh,  R K ha y a mi A D e hgha nt a nha K . - K R C hoo a nd  R M P a r iz i,   A I 4S A F E - I oT a A I - p o w e r e s e c ur e   a r c hi t e c tu r e   f o r   e dge   la y e r   of   in t e r n e of   th in gs ,”   N e ur al   C o m put in and  A ppl ic at io ns vo l.   32,  no 20,  pp.  16119 16133,  O c t.   2020, do i:  10.1007/s 00521 - 020 - 04772 - 3.   [ 27]   B H a mm i,   S Z e a da ll y R K ha to un,  a nd  J N e bh e n,  S ur ve y   o s ma r ho m e s v ul n e r a bi li ti e s r is ks a nd  c o unt e r m e a s ur e s ,”   C om put e r s  &  Se c ur it y , v o l.  117, p. 102677, J un. 2022, doi:  10. 1016/j .c o s e .2022.102677.   [ 28]   E ur o p e a C o mm is s io n,  C le a e ne r g y   f o r   a ll   E u r o pe a n s   pa c ka ge .”   A c c e s s e d:   J a n.  02,  2026.  [ O nl in e ] A v a il a bl e :   ht tp s :/ /e n e r g y . e c . e u r o pa .e u/ t o pi c s / e ne r g y - s tr a t e g y /c le a n - e n e r g y - a ll - e u r o pe a ns - pa c ka ge _ e n   [ 29]   I M a c h o r r o - C a no ,   G A l o r - H e r nde z M A .   P a r e d e s - V a lv e r de ,   L R o dr íg ue z - M a z a hua J L S á nc h e z - C e r v a nt e s a nd   J O O lm e d o - A gui r r e H E M S - I oT :   a   bi da ta   a nd  ma c hi n e   le a r ni n g - ba s e s ma r h o m e   s y s te f or   e n e r g y   s a v in g,”   E ne r gi e s vo l.   13,  p. 1097, 2020, do i:  10.3390/ e n13051097.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       F ra nkl i n   Ov u o l el o l o   O k o ro du d u           i s   l ec t u r e w i t h   t h c o m p u t e s ci e n c d e p art men t   at   D e l t St at e   U n i v e rs i t y   A b rak a .   H i s   re s e ar ch   i n t e r e s t s   i n cl u d e   art i fi c i a l   i n t el l i g en ce ,   m o d e l i n g   a n d   s i m u l at i o n ,   e - l e arn i n g   u s i n g   t h w e b ,   m a c h i n l e ar n i n g ,   an d   d at mo d e l i n g   co n ce p t s .   H e   h as   au t h o r e d   s ev e ral   p u b l i c at i o n s .   H c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   o k o ro b l a c k x 4 @ y a h o o . co . u k .       Gra ci o u s   C huk w u w ei k e   O m ede           l ec t u r e r   i n   t h e   co m p u t e r   s ci e n ce   d e p art me n t   at   D el t St at e   U n i v e rs i t y ,   A b rak a.   H i s   r e s e ar c h   i n t e r e s t s   i n cl u d e   s y s t em s   a n d   n e t w o rk s ,   d at s c i e n ce,   a n d   s o ft w ar e n g i n ee ri n g .   H e   h as   a l s o   p u b l i s h ed   s e v e ra l   art i cl e s .   H c an   b c o n t ac t e d   at   em ai l :   as h i mmmm 1 @ g m a i l . c o m .       Eti n o s a   Eu g en Os a w e           h o l d s   B . Sc .   i n   i n fo r m at i o n   t ech n o l o g y   an d   b u s i n e s s   i n fo r m at i o n   s y s t em s   fro Mi d d l e s e x   U n i v e rs i t y   a n d   an   MS c   i n   cy b e fo r en s i c s   fro t h e   U n i v e rs i t y   o Ba l t i m o r e .   D u ri n g   h i s   MS p ro g ra m ,   h co l l ab o rat e d   w i t h   t h e   h e ad   o t h cy b e fo ren s i c s   d e p art me n t   t o   d e v el o p   a n   A I - p o w e r ed   d i g i t al   fo ren s i c s   s o l u t i o n   a i me d   at   e n h an ci n g   t h e ffi c i en cy   an d   a ccu ra cy   o f   i n v e s t i g at i o n s .   H i s   r e s e ar c h   r ece i v e d   fu n d i n g   fro t h e   N at i o n al   Sci en ce   F o u n d at i o n   (N SF)   an d   t h e   B u r e au   o f   J u s t i ce   A d mi n i s t rat i o n   (BJ A ) .   H c an   b c o n t ac t e d   at   em a i l :   e t i n o s a. o s a w e@ u b al t . e d u .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.