I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d  Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,   J u ly   20 2 6 ,   p p .   426 ~ 4 3 8   I SS N:  2089 - 4864 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 5 . i 2 . pp 4 2 6 - 438           426     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   ESP - N O W  bas ed  m ul ti - no de   inte rn et  o f  things   sy ste m   for  a g ricultural so la r dryers w ith  hy brid offline - o nline  m o nitoring       Ra h m a t   Si s w a nto 1 ,   P utr i D e w inta ri 2 ,   Sa pa r 1   1 F a c u l t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r si t a s   M u h a mm a d i y a h   P a l o p o ,   P a l o p o ,   I n d o n e si a   2 F a c u l t y   o f   Ec o n o my   a n d   B u s i n e ss,  U n i v e r si t a s   M u h a m ma d i y a h   P a l o p o ,   P a l o p o ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   7 ,   2 0 2 6   R ev i s ed   Ma r   2 5 ,   2 0 2 6   A cc ep ted   Ma y   3 1 ,   2 0 2 6       Ex isti n g   in tern e t   o f   th i n g s  (Io T )   sy ste m s  f o r  a g ricu lt u ra l  so lar  d ry e rs  re ly   o n   c o n ti n u o u s  i n tern e t  c o n n e c ti v it y ,   li m it in g   d e p lo y m e n t  in   re m o te  r u ra l  a re a s  w it h   u n re li a b le  i n f ra stru c tu re .   T h is  stu d y   d e v e lo p s  a n d   v a li d a tes   a   m u lt i - n o d e   Io T   a rc h it e c tu re   u sin g   ES P - NO W   p e e r - to - p e e r  c o m m u n ica t io n   t h a t  e n a b les   in f ra stru c tu re - in d e p e n d e n t  o p e r a ti o n   w it h   o p ti o n a l  T h in g S p e a k   c lo u d   s y n c h ro n iza ti o n .   T h e   sy ste m   in teg ra tes   ES P 3 2   n o d e s,  S HT 4 1   se n so rs,  re lay - c o n tro ll e d   a c t u a to rs,  a n d   a   h y b rid   so lar - b a tt e ry - g rid   p o w e r  su p p ly ,   d e p lo y e d   a t  a   c o c o a   p ro c e ss in g   f a c il it y   in   S o u t h   S u law e si,  In d o n e sia .   F ield   e v a lu a ti o n   c o n f irme d :  > 9 5 %   p a c k e t  d e li v e ry   a t  5 0   m ,   < 1 0   m s  late n c y ,   9 4 . 3 %   c lo u d   s y n c h ro n iza ti o n   re li a b il it y ,   a n d   9 6 %   u p lo a d   ti m in g   p re c isio n   w it h in   ± 2   s  (σ = 0 . 9 6   s).   T h e   d u a l - m o d e   a rc h it e c tu re   su sta in e d   c o n ti n u o u s  lo c a l  m o n it o rin g   a n d   a c tu a to r  c o n tr o l  d u ri n g   a ll   n e tw o rk   o u tag e s,  w it h   a u to n o m o u s  c lo u d   re c o n n e c ti o n   re q u iri n g   n o   m a n u a l  in terv e n ti o n .   Dry in g   tri a ls  sh o w e d   a   4 0 – 5 7 %   re d u c ti o n   i n   c o c o a   d ry in g   d u ra ti o n   (3 – 4   d a y s  v s.  5 – 7   d a y s   b a se li n e )  th ro u g h   a u to m a ted   c h a m b e r  c o n t ro l  ( 4 0 – 60   ° C;  RH   < 6 0 % ).   E n e rg y   a n a l y si s   y i e ld e d   a n   in ten si ty   o f   0 . 1 2 – 0 . 1 7   k W h /k g   d ried   o u tp u t,   w it h   th e   I o T   su b sy ste m   c o n su m in g   les s  th a n   1 %   o f   to tal  d ry in g   e n e rg y .   T h e   v a li d a ted   a rc h it e c tu re   p ro v id e s  a   d e p lo y a b le,  o f f li n e - c a p a b le,  a n d   e n e rg y - ef f icie n t  so lu ti o n   f o r  p o st - h a rv e st  m o n it o rin g   in   in f ra stru c tu re - c o n stra in e d   e n v iro n m e n ts,  w it h   a p p li c a b il it y   t o   d iv e rse   c ro p   d ry in g   a n d   sto ra g e   sc e n a rio s.   K ey w o r d s :   Ag r icu ltu r al   E SP - NOW   H y b r id   I n ter n et  o f   t h i n g s   So lar   d r y er   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ah m at  S is w a n to   Facu lt y   o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   Un iv er s itas   M u h a m m a d iy a h   P alo p o   J en d r al  Su d ir m a n   Stre et  K m . 3 ,   P alo p o ,   I n d o n esia   E m ail:  r ah m at @ u m p alo p o . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   P o s t - h ar v e s t  m an a g e m en t  o f   ag r icu lt u r al  p r o d u cts  r e m ai n s   a  cr itical  ch al len g e  in   d ev elo p in g   co u n tr ies,  p ar tic u lar l y   in   r e g i o n s   w it h   u n r eliab le  p o w er   g r i d s   an d   in ad eq u ate  in ter n et  i n f r astru ct u r e  [ 1 ] ,   [ 2 ] .  T r a d itio n al  o p en - s u n   d r y i n g   m et h o d s   ar e  h ig h l y   s u s ce p tib l e  to   w ea t h er   v ar iab ilit y ,   r esu l tin g   in   in co n s i s te n t   p r o d u ct  q u ality   an d   s i g n i f ica n t  p o s t - h ar v e s t  lo s s es  [ 3 ] .   So lar   d r y in g   s y s te m s   o f f er   a  m o r e  co n tr o lled   an d   ec o - f r ien d l y   alter n ati v e;  h o w ev er ,   th eir   f u ll p o ten tia l is   r ea lized   o n l y   w h e n   a u g m e n ted   w i th   a u to m ated   m o n ito r in g   an d   co n tr o l  m ec h an i s m s   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   A d v an ce s   i n   i n ter n et   o f   t h i n g s   ( I o T )   tech n o lo g y   h av e   en ab led   s o p h is ticated   p r ec is io n   ag r icu ltu r e   s y s te m s   ca p ab le  o f   r ea l - ti m e   en v ir o n m e n tal  m o n ito r i n g   a n d   au to n o m o u s   co n tr o l  [ 6 ] .   Ho w e v er ,   th e  v a s t   m aj o r ity   o f   e x i s tin g   I o T - b as ed   ag r icu lt u r al  s o lu tio n s   d ep en d   o n   co n tin u o u s   i n ter n et  c o n n ec ti v it y ,   w h ic h   s ev er el y   li m it s   th e ir   ap p licab ilit y   i n   r e m o te  r u r al  ar ea s   w h er e   n et w o r k   i n f r astr u ctu r e  i s   u n r e liab le  o r   ab s en t  [ 7 ] .  T h is   co n n ec ti v it y   d ep en d e n c y   cr ea tes  a  cr itical  d ep lo y m e n t  g ap ,   p ar ticu lar ly   i n   d ev elo p in g   r eg io n s   w h er e  s m ar t   f ar m i n g   s o l u tio n s   ar e  m o s t  u r g en tl y   n ee d ed   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E S P - N OW   b a s ed   mu lti - n o d e  in tern et  o f th in g s   s ystem  fo r   a g r icu ltu r a l so la r   d r ye r s   …  ( R a h ma t S is w a n to )   427   I n d u s tr ial  I o T   d ep lo y m e n ts   h av e  in cr ea s in g l y   ad o p ted   ed g e  co m p u ti n g   a n d   lo ca l  d ata  b u f f er i n g   to   m iti g ate  co n n ec tiv it y   i n ter r u p t io n s   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   A g r ic u lt u r al  co n tex ts ,   h o w ev er ,   i m p o s e  d is ti n ct  co n s tr ain t s :  co s t  s en s iti v it y ,   en er g y   ef f icie n c y ,   s ca lab ilit y ,   a n d   u s er - f r ie n d l y   i n ter f ac e s   o p er ab le  b y   n o n - tec h n ica l  f ar m er s     [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   Fu r th er m o r e,   th e  s p atiall y   d is tr ib u ted   n at u r e  o f   f ar m i n g   n ec es s itate s   m u lti - n o d e  ar ch itectu r e s   ca p ab le  o f   m ai n tai n i n g   s y n c h r o n izatio n   d u r i n g   n et w o r k   o u ta g es  [ 1 4 ] .   Desp ite  th ese  r ec o g n ized   n ee d s ,   ex is ti n g   I o T   s o lar   d r y er   s y s te m s   s u c h   as  th o s e   r ev ie w ed   b y   K u m ar   et  a l.   [ 1 5 ]   an d   Sh ar m a  et  a l.   [ 1 6 ]   eith er   r ely   o n   co n tin u o u s   clo u d   co n n ec ti v it y   o r   im p le m e n t  s i n g le - n o d e  m o n ito r in g   w it h o u t  p ee r - to - p ee r   r ed u n d an c y .   W h ile   r ec en t  liter at u r e  f ea t u r es  v ar i o u s   E SP 3 2 - b ased   ag r ic u lt u r al   m o n i to r in g   s o lu tio n s ,   th e  m aj o r ity   u t ilize  E SP - NOW   s o lel y   as  a  s i m p le  w ir e - r ep lace m e n t  s tr ateg y   w it h o u t   in teg r ati n g   a u to m ated   clo u d   f ailo v er   o r   ac tu ato r   s y n ch r o n izatio n .   No n e  o f   th e  ex is ti n g   s y s te m s   s i m u lta n e o u s l y   ad d r ess   tr u e  in f r astr u c tu r e  in d ep en d en ce ,   au to n o m o u s   m u lt i - n o d e  s y n c h r o n izatio n ,   an d   co n tin u o u s   h y b r id   o f f li n e - o n li n e  o p er atio n   w it h i n   a  lo w - co s t   e m b ed d ed   f r a m e w o r k   s u itab le   f o r   s m all h o ld er   f ar m in g   co n te x ts .   T h is   g ap   m o ti v ates t h e  p r esen t  w o r k .   T o   ad d r ess   th ese  g ap s ,   th is   s t u d y   p r o p o s es  an d   v alid ate s   a  m u lti - n o d e  I o T   ar ch itectu r e  f o r   ag r icu l tu r al   s o lar   d r y er s   in   in f r astr u ct u r e - co n s tr ain ed   e n v ir o n m e n t s .   T h e  s y s te m   tar g et s   t h r ee   m ea s u r ab le  tec h n ica l   o b j ec tiv es:  i )   ac h iev in g   g r ea ter   th an   9 5 %  w ir eles s   p ac k et  d eliv er y   u s i n g   E SP - NOW   p ee r - to - p ee r   co m m u n icatio n   w it h o u t  W iFi   in f r astru ct u r e;  ii )   m ai n tai n in g   c o n tin u o u s   m o n ito r in g   a n d   co n tr o l  d u r in g   i n ter n e t   o u tag e s   w it h   s ea m le s s   a u to m a tic  clo u d   r ec o n n ec t io n ; a n d   iii )   s u s tain i n g   u n i n ter r u p ted   2 4 - h o u r   o p er atio n   v ia  a   h y b r id   s o lar - b atter y - g r id   p o w e r   s y s te m .   T h e  ar ch itectu r e  in te g r ates E SP - NOW   f o r   in ter - n o d e  co m m u n icatio n ,   e m b ed d ed   lo ca l  w eb   s er v er s   f o r   o f f li n e  ac ce s s ,   T h in g Sp ea k - b a s ed   clo u d   co n n ec ti v it y ,   a n d   r ela y - co n tr o lled   ac tu ato r s   f o r   th er m al  m a n ag e m en t.   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   w a s   d ep lo y ed   a n d   f ield - e v al u ated   at  a n   o p er atio n al  co co a  p r o ce s s in g   f ac ilit y   i n   So u t h   S u la w e s i,  I n d o n e s ia,   u n d er   ac tu al   ag r ic u lt u r al  co n d i tio n s .   R es u lt s   co n f ir m   t h e  s y s te m   ca p ab ilit y   to   m ai n tai n   co n ti n u o u s   o p er atio n   ac r o s s   v ar y in g   n e t w o r k   co n d it io n s ,   w it h   r eliab le  en v ir o n m e n tal  m o n ito r i n g   a n d   au to m ated   ac t u ato r   co n tr o l r eg ar d less   o f   i n ter n e t  av a ilab ilit y   [ 1 7 ] .   T h e  d u al - m o d e  ar ch itect u r e  en s u r es   cr itical   d r y i n g   d ata  r em ai n s   ac ce s s ib le  at  all  ti m es,  w h i le  th e  s c alab le  m u lt i - n o d e  d esig n   allo w s   s tr aig h t f o r w a r d   ex p an s io n   as o p er atio n al  r eq u i r e m en t s   ev o l v e  [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .     Sy s t em   a rc hite ct ure  o v er v iew   T h e  p r o p o s ed   m u l ti - n o d e  I o T   ar ch itectu r e  co n s is t s   o f   th r ee   p r im ar y   la y er s :  th e  s en s i n g   l a y er ,   th e  co m m u n icatio n   la y er ,   an d   th e  ap p licatio n   la y er .   T h e  co m p let e  s y s te m   ar ch i tectu r e  is   s h o w n   in   Fig u r e  1 ,   w h ich   s h o w s   h o w   all  th e  p ar ts   f it  to g eth er .   T h e  s en s in g   la y er   is   m a d e  u p   o f   s en s o r   n o d es  th at  ar e  s p r ea d   o u t,  an d   ea ch   h as  a n   SHT 4 1   te m p er atu r e  an d   h u m id it y   s e n s o r .   T h e y   ca n   al s o   p r o ce s s   d ata  o n   th eir   o w n .   T h e  co m m u n ica tio n   la y er   u s e s   a  m i x ed   n et w o r k i n g   s tr ate g y   t h at  u s es  W iFi   f o r   in ter n et  ac ce s s   an d   th e  E SP - NOW   p r o to c o l  f o r   co m m u n icatio n   b et w ee n   n o d es.  T h er e  ar e   tw o   w a y s   to   m o n i to r   th e  ap p licatio n   lay er :  a  b u i lt - i n   w eb   s er v er   f o r   lo ca l a cc ess   an d   a  clo u d - b ased   p latf o r m   f o r   r e m o te  ac ce s s .           Fig u r e  1 .   Mu lti - n o d e  I o T   s y s t e m   ar ch itect u r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,  Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,  J u l y   202 6 :   426 - 4 3 8   428   B ased   o n   Fig u r e  1 ,   ea ch   s e n s o r   n o d e  h as  a  d u al - m o d e   W iF i  s etu p   ( A P +ST A   m o d e) ,   w h i ch   m ea n s   it   ca n   d o   t w o   th i n g s :  it  ca n   ac t  as   an   ac ce s s   p o in t f o r   d ir ec t  lo ca l  co n n ec tio n s   a n d   a  s tatio n   t h a t  tr ies  to   co n n ec t  to   ex is t in g   W iFi   n et w o r k s .   T h is   s etu p   i s   v er y   i m p o r tan t   b ec au s e  it  m ak e s   s u r e  t h at  p eo p le  ca n   al w a y s   ac ce s s   th e   s ite  f r o m   t h eir   o w n   co m p u ter s ,   ev en   if   th e   in ter n et  g o es  d o wn .   T h e  ce n tr al  co n tr o ller   n o d e  is   i n   ch ar g e  o f   th e   p r im ar y   o p er atio n s   o f   th e  s y s te m .   I t  co llects  d ata  f r o m   s en s o r s ,   co n tr o ls   ac tu ato r s   lik e  in f r ar ed   h ea ter s   an d   ex h a u s t f a n s ,   a n d   m a k es   s u r e  t h at  d ata  is   s y n ce d   w it h   clo u d   s er v ices  w h en e v er   a  r eliab le  co n n ec t io n   is   m ad e.   Fig u r e  2   illu s tr ate s   th e  h ar d w a r e  co n f ig u r atio n   o f   th e  p r o p o s ed   m u lti - n o d e  I o T   s y s te m ,   co n s i s ti n g   o f   an   ag e n t  n o d e  an d   a  co n tr o ller   n o d e.   Sp ec if icall y ,   Fi g u r e  2 ( a)   d ep ict s   th e  ag e n t  n o d e,   w h ic h   i n teg r ate s   a n   SHT 4 1   tem p er atu r e  an d   h u m id it y   s e n s o r ,   an   E SP 3 2   m icr o co n tr o ller ,   an d   L E D  s tat u s   i n d icato r s   f o r   v is u al  f ee d b ac k   o n   co m m u n icatio n   s tate.   Fig u r e  2 ( b )   s h o w s   th e  co n tr o ller   n o d e,   w h ich   h o u s e s   th e  E SP 3 2   ce n tr al   p r o ce s s o r ,   a  4 - ch an n el  r ela y   m o d u le  f o r   ac t u ato r   s w itc h i n g ,   a n d   th e   p o w er   m a n ag e m e n t  cir cu it  r esp o n s ib le  f o r   d is tr ib u ti n g   e n er g y   f r o m   th e  h y b r id   s o lar - b atter y - g r id   s u p p l y   to   th e  s y s te m   lo ad s .   T h e  ag en t   n o d e  is   r esp o n s ib le  f o r   s e n s i n g   e n v ir o n m e n tal   p ar a m eter s   u s i n g   t h e  SHT 4 1   te m p er at u r e   an d   h u m id it y   s e n s o r ,   w h ile   th e   co n tr o ller   n o d e  m an a g e s   d ata  ag g r e g atio n ,   co m m u n icat io n ,   an d   ac tu a to r   co n tr o l   th r o u g h   a  r ela y - b ased   in ter f a ce .   T o   p r o v id e  a  clea r er   o v er v ie w   o f   th e  s y s te m   i m p le m en tatio n ,   T ab le  1   s u m m ar izes t h e  m a in   h ar d w ar e   co m p o n e n t s   u s ed   in   th e  p r o p o s ed   s y s te m   alo n g   w it h   t h eir   k e y   s p ec if icatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r e  2 .  Har d w ar e  co n f i g u r at io n   d iag r a m ;   ( a)   ag en t  n o d e  w ith   SHT 4 1   s en s o r ,   E SP 3 2 ,   an d   L E D  in d icato r s   an d   ( b )   co n tr o ller   n o d e  w it h   E SP 3 2 ,   4 - ch an n el  r ela y   m o d u le ,   an d   p o w er   m an a g e m e n t c ir cu it       T ab le  1 .   Ma in   h ar d w ar e  co m p o n en t s   an d   s p ec i f icatio n s   o f   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   C o mp o n e n t   S p e c i f i c a t i o n   M i c r o c o n t r o l l e r   ESP 3 2   d u a l - c o r e   2 4 0   M H z ,   W i F i / B L E   T e mp e r a t u r e   se n so r   S H T 4 1 ,   ± 0 . 2   ° C   a c c u r a c y ,   I 2 C   i n t e r f a c e   I n f r a r e d   h e a t e r   6   u n i t s   P h i l i p s   i n c a n d e sce n t   1 5 0   W   e a c h   S o l a r   p a n e l   4 × 6 6 5   W p   ( 2 6 6 0   W p   t o t a l   c a p a c i t y )   B a t t e r y   st o r a g e   2 × 2 0 0   A h   ( 4 0 0   A h   t o t a l   c a p a c i t y )   I n v e r t e r   H y b r i d   i n v e r t e r   w i t h   g r i d   c o n n e c t i o n       2 . 2 .    M ultino de  co m m u nica t i o n  pro t o co l   T h e  E SP - NOW   p r o to co l  is   a  k e y   p ar t  o f   h o w   t h e  ar ch i tect u r e's  n o d es  tal k   to   ea c h   o th er .   E s p r ess i f   m ad e  th i s   p r o to co l  f o r   d ir ec t   W iFi   co m m u n icatio n ,   w h ic h   lets   o n e  E SP 3 2   d ev ice  talk   to   an o th er   w it h o u t   n ee d in g   to   co n n ec t   to   a  r e g u la r   W iFi   r o u ter .   T h i s   m et h o d   h a s   a  n u m b er   o f   clea r   b en e f it s   o v er   s ta n d ar d   W iFi - b ased   I o T   s etu p s .     T h ese  in clu d e  lo w   late n c y ,   le s s   p o w er   u s e,   a  m u c h   ea s ier   n et w o r k   s et u p ,   an d   th e  m o s t  i m p o r tan t   f ea t u r e:  th e  ab ilit y   to   k ee p   w o r k in g   e v en   w h en   t h er e  is   n o   i n t er n et  co n n ec t io n .   Fi g u r e  3   illu s tr ates  th e  co m p le te   co m m u n icatio n   f lo w c h ar t s h o w i n g   th e  E SP - NOW   p ac k et  tr an s m i s s io n   a n d   r ec ep tio n   p r o c ess .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E S P - N OW   b a s ed   mu lti - n o d e  in tern et  o f th in g s   s ystem  fo r   a g r icu ltu r a l so la r   d r ye r s   …  ( R a h ma t S is w a n to )   429   E v er y   4   s ec o n d s ,   ea c h   s e n s o r   n o d e  s e n d s   d ata  p ac k e ts   t h at   in cl u d e  i n f o r m atio n   ab o u t  te m p er at u r e,   h u m id it y ,   a n d   th e  s en s o r 's  s ta tu s .   T h e  d a ta  s tr u ct u r e  is   a  C   s tr u ct  t h at  is   al w a y s   th e   s a m e   s ize  ( 9   b y tes  to tal:     4   b y tes  f o r   th e  f lo at  te m p er atu r e,   4   b y te s   f o r   th e  f lo at  h u m id i t y ,   an d   1   b y te  f o r   th e  b o o lean   s en s o r   s tatu s ) .   T h is   en s u r es  t h at  p ac k ets  ar e  co n s is te n tl y   f o r m atted   in   t h e  s a m e  w a y   a n d   th at  m e m o r y   i s   u s ed   e f f ic ien t l y .     T h e  4   s ec o n d s   tr an s m i s s io n   in ter v a l  s tr ik e s   a  g o o d   b alan ce   b etw ee n   r ec eiv i n g   d ata  u p d ates  q u ick l y   an d   co n s er v i n g   p o w er .   T o   h an d le  in co m i n g   E SP - NOW   p ac k ets,   th e  co n tr o ller   n o d e  r eg is ter s   a  ca llb ac k   f u n ctio n   ca lled   On Data R ec v .   T h is   f u n c tio n   ex tr ac ts   s e n s o r   d ata  an d   u p d ates th e  s y s te m   s tate  s i m u l t an eo u s l y   to   p r ev e n t  r ac e  co n d itio n s .           Fig u r e  3 .  Mu lti n o d e  co m m u n i ca tio n   p r o to co l f o r   s m ar t so lar   d r y er   s y s te m       T o   en s u r e  th e  s y s te m 's  r eliab il it y ,   d ata  v alid atio n   is   p er f o r m ed   at  m u l tip le  lev el s .   T h e  co n t r o ller   w il l   n o t  ac ce p t  p ac k ets  w ith   te m p e r atu r e  v alu e s   th a t  ar e  to o   lo w   ( b elo w   - 40   °C   o r   ab o v e  8 5   °C ,   as  th e  SHT 4 1 )   o r   h u m id it y   v al u e s   th at  ar e  to o   h ig h   ( ab o v e  1 0 0 %  R H) .   T h e  s en s o r _ o k   b o o lean   f lag   also   p r o v id es  th e  s y s te m   w it h   clea r   in f o r m atio n   ab o u t  t h e  s e n s o r   n o d e ' s   v alid atio n   s tatu s ,   allo w i n g   t h e  s y s te m   to   d is ti n g u is h   b et w ee n   v alid   lo w   r ea d in g s   a n d   s en s o r   p r o b l e m s .     T h e  s y s te m   u s es a   s tar   n et w o r k   to p o lo g y ,   w i th   th e   co n tr o ller   as t h e  ce n tr al  n o d e  a n d   s e n s o r   ag e n ts   a s   p er ip h er al  n o d es.  E ac h   s e n s o r   n o d e  is   s et  u p   w it h   t h e  co n tr o ller 's  M AC   ad d r ess   ( s to r ed   as  co n s t  u i n t8 _ t  co n tr o ller Ma c[ ] ) ,   w h ich   m a k e s   it  p o s s ib le  to   s en d   d ata  d i r ec tl y   to   th e  co n tr o ller .   T h e  co n tr o ller   m ai n tai n s   a  lis t  o f   r eg i s ter ed   s e n s o r   n o d es  t h at  ca n   c o m m u n icate   w it h   e ac h   o th er ,   b u t  i t  d o es  n o t  r eq u ir e  b id ir ec tio n al  co m m u n icatio n   b et w ee n   th e m .   T h is   m a k es  n et w o r k   m a n a g e m en t  ea s ier   an d   r ed u ce s   co m m u n ica tio n   o v er h ea d .   L E D  li g h t s   s h o w   t h e  s tat u s   o f   co m m u n icat io n .   Fo r   ex a m p l e,   th e  g r ee n   L E D  lig h t s   u p   f o r   8 0 0   m ill is ec o n d s   w h e n   a  p ac k et  is   s en t  s u cc e s s f u ll y .   T h e  r ed   L E D  s h o w s   t h e   s y s te m 's  p o w er   s tat u s ,   s o   o p er ato r s   ca n   q u ick l y   ch ec k   t h at  t h e  s y s te m   i s   w o r k i n g   w i th o u t h a v i n g   to   g o   to   th e   w eb   in ter f ac e.   R eg ar d in g   s ec u r it y   o f   t h e  E SP - NOW   co m m u n icatio n   la y er :  b y   d e f a u lt,  E SP - NOW   tr an s m its   d ata  as  p lain tex t,  ex p o s i n g   t h e  s y s te m   to   p o ten tial  ea v esd r o p p in g   o r   p ac k et  i n j ec tio n   w it h i n   r ad io   r an g e.   T h e  c u r r en t   i m p le m en ta tio n   m iti g ates  t h i s   th r o u g h   M AC   ad d r ess   f il ter in g   at  th e  co n tr o ller   n o d e,   r estrictin g   tr an s m i s s io n s   to   p r e - r eg is ter ed   s e n s o r   n o d es  o n l y .   A p p licatio n - la y er   d ata  v alid atio n   ( te m p er atu r e:   - 4 0   to   8 5   d eg r ee s   C ;   h u m id it y :  0 - 1 0 0 %;  s en s o r   s tat u s   f la g s )   p r o v id es  a n   ad d itio n al  in te g r it y   la y er .   W h i le  s u f f ic ien t  f o r   th e  c u r r en t   lo w - r is k   ag r icu ltu r al  m o n ito r i n g   co n te x t,   f u t u r e  co m m er cial  d ep lo y m en t s   s h o u ld   co n s id er   A E S - 1 2 8   en cr y p tio n   at  th e  ap p licatio n   la y er ,   n ati v el y   s u p p o r ted   b y   t h e  E SP 3 2   h ar d w ar e  s ec u r it y   m o d u le,   to g eth er   w it h   p er io d ic  MA C   ad d r ess   r o tatio n   to   r ed u ce   th e  attac k   s u r f ac e.     2 . 3 .    Dua l - m o de  m o nito ring   s y s t em   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   ad o p ts   a  h y b r id   m o n ito r in g   ap p r o ac h   th at  i n te g r ates  lo ca ll y   h o s ted   e m b ed d ed   w eb   s er v er s   w i th   clo u d - en ab le d   r em o te  co n n ec ti v it y .   E ac h   E SP 3 2   d ev ice  o p er ates  its   o w n   in ter n al  w eb   s er v er ,   w h ic h   ca n   b e  ac ce s s ed   d ir ec tly   th r o u g h   t h e  n o d e’ s   ac ce s s   p o in t  I P   ad d r ess .   I n   th is   co n f i g u r atio n ,   t h e  s e n s o r   n o d es  ar e  r ea ch ab le  at  1 9 2 . 1 6 8 . 2 2 . 1 ,   w h er ea s   t h e  ce n tr al  co n tr o ller   is   ass ig n ed   th e  ad d r es s   1 9 2 . 1 6 8 . 1 1 . 1 .   T h e   u s er   in ter f ac e  is   d ev elo p ed   a s   a  r esp o n s iv e  s in g le - p ag e  w eb   ap p licatio n ,   allo w i n g   co n s i s te n t  ac ce s s   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,  Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,  J u l y   202 6 :   426 - 4 3 8   430   u s ab ilit y   ac r o s s   v ar io u s   p lat f o r m s ,   in c lu d i n g   d es k to p   co m p u ter s ,   tab lets ,   an d   s m ar tp h o n es.  T h e  o v er all  in ter f ac e  la y o u t f o r   b o th   s e n s o r   ag en ts   a n d   th e  co n tr o ller   is   il lu s tr ated   i n   Fi g u r e  4 .   Sp ec if icall y ,   Fi g u r e  4 ( a)   illu s tr ates  t h e  ag e n t  n o d e's  lo ca l  d ash b o ar d ,   w h ic h   d is p la y s   r ea l - ti m e   te m p er atu r e  an d   h u m id it y   m etr ics  d ir ec tl y   s o u r ce d   f r o m   t h e  c o n n ec ted   SHT 4 1   s en s o r .   T h is   s p ec if ic  v ie w   al lo w s   f ield   o p er ato r s   to   v er if y   i n d iv i d u al  s en s o r   ca lib r atio n   d ir ec tl y   o n - s ite  v i s u a ll y .   C o n v er s el y ,   Fig u r e  4 ( b )   p r esen ts   th e  co n tr o ller   n o d e  in ter f ac e,   p r o v id in g   an   a g g r e g ated   m ast er   v ie w   o f   all  co n n ec ted   s en s o r   ag en ts ,   alo n g   w it h   m an u al  to g g le  co n tr o ls   f o r   th e  s y s te m 's  ac tu a to r s   ( ex h a u s t  f a n s   an d   in f r ar ed   h ea ter s ) .   T h is   s ep ar atio n   o f   in ter f ac e s   e n s u r es  t h a t  o p er ato r s   ca n   e x ec u te  i m m ed iate  m an u al  o v er r id es  s ec u r el y   f r o m   t h e  m as ter   co n tr o ller   n o d e  w it h o u t  n ee d in g   to   ac ce s s   in d i v id u al  s e n s in g   e n d p o in ts .           ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   W eb   in ter f ac e  d esig n ;  ( a)   ag en t  n o d e  lo ca l d ash b o ar d   d is p lay i n g   r ea l - ti m e  s e n s o r   m e tr ics an d     ( b )   co n tr o ller   n o d e  in ter f ac e  s h o w in g   a g g r e g ated   d ata  an d   ac tu ato r   s tat u s       A t   th e   n o d e  s id e,   th e   e m b ed d ed   w eb   s er v er   i s   m ai n l y   u s ed   to   d is p la y   e n v ir o n m e n tal   co n d iti o n s   d ir ec tl y   f r o m   th e  d ev ice  [ 2 0 ] – [ 2 2 ] .   T em p er atu r e  an d   h u m id it y   v alu es  ar e  s h o w n   in   g r ap h ical   f o r m   an d   u p d ated   co n tin u o u s l y   as  n e w   d ata  b ec o m es  a v ailab le.   T h e  E SP 3 2   s to r es  r ec en t  m ea s u r e m en t s   i n   it s   i n ter n al  n o n - v o latile   m e m o r y   u s in g   th e  P r ef er en ce s   lib r ar y ,   w ith   a  f ix ed   ca p ac it y   o f   ten   r ea d in g s   f o r   ea ch   p ar am eter .   T h is   r eq u ir es  8 0   b y te s   f o r   te m p er atu r e  d ata,   8 0   b y tes  f o r   h u m id it y   d ata,   an d   4   b y tes  to   s to r e  th e  to tal  n u m b er   o f   s a m p le s ,   g iv in g   a  co m b i n ed   m e m o r y   u s ag e  o f   1 6 4   b y tes.  B ec au s e  th e  d ata  ar e  w r itte n   to   n o n - v o latile   s to r ag e,   p r ev io u s l y   re co r d e d   v alu es r e m ain   a v aila b le  ev en   i f   th e  d e v ice  is   r estar t ed   o r   lo s es p o w er   te m p o r ar il y   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   B ec au s e  th e  E SP 3 2   o n ly   p r o v i d es  a  li m ited   a m o u n t  o f   R A M  [ 2 5 ] ,   th e  v is u al izatio n   p ar t  o f   t h e  s y s te m   is   b u ilt  o n   t h e  HT ML 5   C a n v a s   A P I   an d   a  s et  o f   h an d - w r itte n   d r a w i n g   r o u tin e s ,   r ath er   th a n   a  g e n er ic  ch ar ti n g   f r a m e w o r k .   T h is   ch o ice  d elib er atel y   av o id s   h ea v y w ei g h t  J av aScr ip t  ch ar t  lib r ar ies  th at  w o u ld   lik el y   p u s h   th e   d ev ice  b ey o n d   its   m e m o r y   b u d g et  [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   T o   k ee p   th e  in f o r m atio n   u p - to - d ate,   th e  w e b   in ter f ac e  p o lls   th e  /ap i/d ata  en d p o in t   ev er y   th r e e  s ec o n d s   u s i n g   th e  Fetch   AP I ,   w h ic h   u p d ates  t h e  s e n s o r   r ea d o u ts   w h ile  s til l   k ee p in g   n et w o r k   tr af f ic  at  a  m o d er ate  lev el  an d   r eq u ir in g   n o   ex p licit u s er   in p u t.   C o n f i g u r atio n   in ter f ac es  ac ce s s ib le  at  /s etti n g s   r o u te  allo w   m o d i f icatio n   o f   W iFi   cr ed en tial s   an d   s y s te m   p ar a m eter s   w it h o u t  r eq u ir in g   f ir m w ar e  r ep r o g r am m in g .   T h e  co n f ig u r atio n   d ata  is   p er s is ted   to   f lash   m e m o r y   u s in g   th e  P r e f er en ce s   lib r ar y   w it h   n a m esp ac e  p ar titi o n in g   ( W iFi   n a m esp ac e  f o r   n et w o r k   cr ed en tia ls ,   d r y er   n a m e s p ac e  f o r   co n tr o ller   s tate,   s en s o r   n a m e s p ac e  f o r   ag en t  d ata)   to   p r ev en t  d ata  co llis io n .   I n   p r ac tice,   n et w o r k   a v ailab ili t y   is   n o t  al w a y s   s tab le  [ 2 8 ] .   Fo r   th i s   r ea s o n ,   t h e  p r o g r a m   co n ti n u o u s l y   e v alu a tes  t h e  W iF i   co n n ec tio n   s tat u s   w h ile  r u n n i n g .   I f   t h e  co n n ec tio n   d r o p s ,   th e  s y s te m   co n ti n u es  to   r u n   n o r m all y :  s e n s o r   d ata  is   s till   p r o ce s s ed   lo ca ll y   a n d   r etain ed   o n   t h e  d ev ice,   b u t a n y   att e m p ts   to   u p d ate  th e  c lo u d   s er v ice  ar e  te m p o r ar il y   s u s p en d ed .   W h en   th e  W iF i  co n n ec t io n   co m e s   b ac k   o n li n e,   a n d   th e  r eg u lar   s tat u s   c h ec k s   c o n f ir m   s tab ilit y ,   t h e  co n tr o ller   p ick s   u p   w h er e  it  l ef t  o f f   a n d   s tar ts   s e n d i n g   d ata   to   T h in g Sp ea k   a g ai n   u s i n g   o r d in ar y   HT T P   GE T   r eq u ests .   I n   th i s   s etu p ,   r ec o n n ec tio n   o cc u r s   au to m a tic all y ,   s o   th e  s y s te m   d o es  n o t  r eq u ir e  m an u al  r eb o o tin g   o r   ad j u s t m e n t b y   t h e  u s er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E S P - N OW   b a s ed   mu lti - n o d e  in tern et  o f th in g s   s ystem  fo r   a g r icu ltu r a l so la r   d r ye r s   …  ( R a h ma t S is w a n to )   431   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T o   p r o v id e  a  c o m p r eh e n s iv e  ev alu a tio n   o f   t h e  p r o p o s ed   ar ch itect u r e,   th i s   s ec tio n   is   s y s t e m atica ll y   ca teg o r ized   in to   s p ec if ic  p er f o r m a n ce   d o m a in s :  s y s te m   i m p le m en ta tio n ,   co m m u n icatio n   p r o to co l   r eliab ilit y ,   en er g y   an d   ec o n o m ic  f ea s ib ili t y ,   d r y in g   e f f icien c y ,   an d   cr iti ca l li m ita tio n s .     3 . 1 .     Sy s t em   i m ple m ent a t io n   T h e  w h o le  s y s te m   w a s   s u cc e s s f u l l y   a s s e m b led   an d   te s ted   in   a  r ea l - w o r ld   co co a  d r y i n g   s etu p   f o r   f ar m i n g   o p er atio n s .   I t  in c lu d es  s en s o r   n o d es  p lace d   in s i d e  th e  d r y in g   c h a m b er   to   tr ac k   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s ,   a  m ai n   co n tr o ller   th at  o v er s ee s   t h e  en tire   s y s te m ,   an d   ac tu ato r   s etu p s   t h at  h a n d le  th e  in f r ar ed   h ea ter s   an d   ex h a u s t   f a n s .   T h e  s o lar   p an els   ar e  p o s itio n ed   o n   t h e  r o o f   to   ca tch   m a x i m u m   s u n l ig h t,  with   t h e  b atter ie s   a n d   in v er ter   t u ck ed   a w a y   in   a  w ea t h er p r o o f   b o x   lo ca ted   r ig h t n e x t to   th e  d r y in g   ar ea .   B ased   o n   Fig u r e  5 ,   w e  s e t  u p   an   E SP 3 2 - b ased   s en s o r   u n i t  in s id e  th e  d r y i n g   h o u s e,   eq u ip p ed   w it h   a n   SHT - 4 1   f o r   tem p er atu r e  an d   h u m id it y   r ea d in g s ,   an d   let  it  r u n   as  th e  p r i m ar y   m o n ito r in g   s ta t io n .   I t  co n tin u o u s l y   tr ac k ed   th e  in ter n a l   te m p er at u r e  an d   r elativ e  h u m id it y ,   th e n   tr an s m itted   all  th at  d ata  d ir ec tl y   to   th e  ce n tr al  co n tr o ller   o v er   E SP - NOW   w ir eless .   I n   f ield   ev al u atio n s ,   th e  E SP - NOW   p r o to c o l  d em o n s tr ated   r o b u s t  p er f o r m an ce .   P ac k et  d eliv er y   r ate s   ex ce ed ed   9 5 %  at  d is tan ce s   u p   to   5 0   m eter s   in   o p en   ar ea s ,   co n s is te n t  w it h   th e  d esi g n   t ar g et.   T h e  s y s te m   m ai n tai n ed   s tab le  o p er atio n   n ea r   th e  m etal  s tr u ctu r al  ele m en ts   o f   th e  f ac i lit y ,   t h o u g h   s ig n al  atte n u atio n   in cr ea s ed   w it h   ad d itio n al  p h y s ical  o b s tacle s .   T h e  m ea s u r ed   r o u n d - tr ip   laten c y   r e m ai n ed   b elo w   1 0   m s ,   e n ab lin g   r esp o n s iv e  ac tu ato r   co n tr o l.  Fig u r e  6   illu s tr ates  th e  i n f r ar ed   la m p   o p er atin g   co n d itio n s   u n d er   t w o   d is ti n c t   s ce n ar io s :  Fig u r e  6 ( a)   ca p tu r es  th e  d r y i n g   h o u s e  d u r i n g   c lo u d y   d a y ti m e,   w h e n   n at u r al   s o lar   ir r ad ian ce   is   in s u f f icien t  an d   t h e  i n f r ar ed   h ea ter s   ar e  ac tiv ated   to   co m p e n s ate;  Fi g u r e  6 ( b )   s h o w s   n i g h tti m e  o p er atio n ,   d u r in g   w h ic h   th e  s y s te m   r elies e n tire l y   o n   b atter y   s to r ag e  to   p o w er   t h e  h ea ti n g   ele m e n ts   a n d   m ai n t ain   tar g et  ch a m b er   te m p er atu r e.   T h ese  t w o   co n d itio n s   r ep r esen t  t h e  m o s t  d e m a n d in g   o p er atio n al  s ce n a r io s   f o r   th e  h y b r id   p o w er   s y s te m   a n d   v alid ate  co n tin u o u s   ac tu ato r   p er f o r m a n ce   in d ep e n d en t o f   s o lar   av ailab ilit y .           Fig u r e  5 .   E SP 3 2 - b ased   em b ed d ed   s en s i n g   u n it in te g r ated   w it h   an   S HT - 4 1   tem p er at u r e  an d   h u m id it y   s e n s o r           ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .   I n f r ar ed   la m p   o p er atin g   co n d itio n s ;   ( a)   d r y i n g   h o u s e  d u r in g   clo u d y   d a y ti m e   an d   ( b )   d r y i n g   h o u s e  d u r in g   n i g h t ti m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,  Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,  J u l y   202 6 :   426 - 4 3 8   432   3 . 2 .     Co m m u nica t io n  pro t o co l per f o r m a nce  a nd   net w o rk  re lia bil it y   T h e  d u al - m o n ito r in g   i n ter f ac e  co n tin u es  to   f u n ctio n   r eg ar d less   o f   t h e  i n ter n e t  co n n ec ti o n .   Du r i n g   ac tu al  f ield   te s ts ,   t h e  lo ca l  web   s er v er   r e m ai n ed   f u ll y   ac c ess ib le  e v en   d u r in g   p r o lo n g e d   o u tag es,  a llo w in g   o p er ato r s   to   ch ec k   o n   th e  s y s te m   an d   m ak e  ad j u s t m e n ts   o n - s i te.   I t  is   r esp o n s iv e  la y o u t  h a n d les  ev er y th i n g   f r o m   f u ll d esk to p s   to   p h o n e s   an d   ta b lets   w ith o u t a n y   u s ab ilit y   h ic cu p s .   T h in g Sp ea k   p r o v id es  o p er ato r s   w ith   a  w a y   to   ch ec k   i n   f r o m   an y   d ev ice  w it h   in ter n et  ac ce s s   r e m o tel y .   Ov er   a  2 6 . 7 - m i n u te  test   r u n ,   it   h an d led   d ata  s y n c  r eliab l y   p u s h i n g   th r o u g h   1 0 0   p o in ts   at  a  9 4 . 3 %  s u cc ess   r ate,   w it h   u p lo ad s   av er a g i n g   1 6 . 1 5   s ec o n d s   ( clo s e  to   th e   1 5   s ec o n d s   g o al,   a s   s h o w n   in   Fi g u r e  7 ).   T im in g   s ta y e d   r o ck - s o lid :  9 6 %  o f   u p lo ad s   h i t  th e  ± 2 - s ec o n d   w in d o w   ( 1 3 - 1 7   s ec o n d s ) ,   m ed ia n   at  1 6   s e co n d s ,   an d   s ta n d ar d   d ev iatio n   j u s t 0 . 9 6   s ec o n d s .   E v en   t h e  lo n g es t g ap   w as 2 1   s e co n d s ,   w i th   n o   s i g n i f ica n t d ata   lo s s .           Fig u r e   7 .   T h in g Sp ea k   u p lo ad   in ter v al  p er f o r m an ce   o v er   ti m e       As  illu s tr ated   in   Fig u r e   8 ,   th e  m o n ito r in g   s y s te m   s u p p o r ts   b o th   o f f li n e  an d   o n lin e  ac ce s s   th r o u g h   a  lo ca l  w eb   s er v er   an d   a  m o b il e  ap p licatio n .   Fig u r e  8 ( a)   p r esen t s   t h e  lo ca l  w eb   s er v er   in ter f ac e,   ac ce s s ib le  d ir ec tl y   v ia  th e  E SP 3 2   ac ce s s   p o in t  I P   a d d r ess   ( 1 9 2 . 1 6 8 . 1 1 . 1 )   w ith o u t  an y   in ter n et  co n n ec ti o n ,   d is p lay in g   r ea l - ti m e  s en s o r   r ea d in g s ,   h is to r ica l  tr en d   g r ap h s ,   a n d   ac tu a to r   s ta tu s ;   th is   i n ter f ac e  r e m a in s   f u ll y   f u n ctio n al  d u r i n g   n et w o r k   o u tag e s .   F i g u r e  8 ( b )   s h o w s   th e  An d r o id   m o b ile  ap p licatio n   u s ed   f o r   r e m o te  o n li n e  m o n ito r in g   v ia   T h in g Sp ea k ,   en ab li n g   o p er ato r s   to   ch ec k   ch a m b er   co n d itio n s   an d   r ec eiv e  s tat u s   n o tif ica tio n s   f r o m   an y   lo ca tio n   w it h   i n ter n e t  co n n ec t iv i t y .   T h e  An d r o id   ap p licatio n   en ab les  r e m o te  m o n ito r in g   an d   in s ta n t   s tatu s   ch ec k s   w h e n   o p er ato r s   ar e   n o t  p h y s icall y   o n - s ite,   allo w i n g   s y s te m   p ar a m eter s   to   b e  ad j u s ted   in   r ea l  tim e  to   o p ti m ize  t h e   d r y i n g   p r o ce s s .           ( a)   ( b )     Fig u r e   8 .   Mo n ito r in g   s y s te m ;  ( a)   l o ca l w eb   s er v er   f o r   o f f lin e   m o n ito r i n g   a n d   ( b )   A n d r o id   ap p   f o r   o n lin e  m o n ito r i n g   s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E S P - N OW   b a s ed   mu lti - n o d e  in tern et  o f th in g s   s ystem  fo r   a g r icu ltu r a l so la r   d r ye r s   …  ( R a h ma t S is w a n to )   433   A   n o tab le  f ea t u r e  o f   th e  s y s te m   is   its   r o b u s t  r ec o v er y   m ec h an is m   f o llo w i n g   n et w o r k   in te r r u p tio n s .   Du r in g   co n n ec ti v it y   o u tag e s ,   all  lo ca l  co m p o n e n ts   i n clu d i n g   s en s o r s ,   ac tu ato r s ,   an d   th e  e m b ed d ed   w eb   s er v er   co n tin u e  o p er atin g   w it h o u t  i n ter r u p tio n .   Sen s o r   d ata  is   r etain ed   in   lo ca l  n o n - v o latile  m e m o r y ,   an d   clo u d   s y n ch r o n izatio n   r es u m es  a u to m atica ll y   o n ce   co n n ec ti v it y   i s   r esto r ed ,   en s u r in g   n o   g ap s   i n   t h e  d ata  r ec o r d .   T h is   ch ar ac ter is tic  is   e s s e n tial   f o r   r u r al  f ar m s   w h er e  i n ter n et   co n n ec ti v it y   is   u n r eliab le  b u t  t h e  d r y i n g   p r o ce s s   m u s t   co n tin u e  u n i n ter r u p ted .   T h e  ex p er i m en tal  r es u lt s   co ll ec tiv el y   d e m o n s tr ate  th at   t h e  p r o p o s ed   m u lti - n o d e  I o T   ar ch itect u r e   s u cc e s s f u ll y   ac h ie v es  it s   s ta te d   d esig n   o b j e ctiv es.  T h e  s y s t e m   m ain tain ed   r eliab le  o p er atio n   ac r o s s   v ar y i n g   co n n ec ti v it y   co n d itio n s ,   w ith   E SP - NOW   p r o v id in g   r o b u s t  p ee r - to - p ee r   co m m u n icatio n   ( >9 5 %  p ac k et  d eliv er y ,   <1 0   m s   late n c y )   a n d   clo u d   s y n ch r o n izatio n   ac h ie v i n g   a   9 4 . 3 %  s u cc e s s   r ate  w it h   h i g h   ti m i n g   p r ec is io n   ( 9 6 %   w it h i n   +/ - 2   s ) .   Mo s t  s ig n i f ica n tl y ,   t h e  d u al - m o d e  ar ch itect u r e  en s u r ed   co n tin u o u s   m o n it o r in g   f u n ctio n ali t y   r eg ar d less   o f   in ter n et  a v ailab il it y ,   ad d r ess i n g   a  cr itical  l i m i ta tio n   o f   co n v e n tio n al  W iFi - d ep en d en t  I o T   s y s te m s   in   r u r al  ag r ic u lt u r al  s ett in g s .   T h ese  p er f o r m a n ce   ch ar ac te r is tics ,   co m b i n ed   w ith   d e m o n s tr ated   au to m ati c   r ec o v er y   ca p ab ilit y   a n d   s ca lab le  ar ch itect u r e,   v alid ate  t h e  s y s te m   s u itab ilit y   f o r   d ep lo y m e n t  i n   i n f r as tr u ct u r e - co n s tr ain ed   f ar m i n g   en v ir o n m en ts .   C o m p ar ativ e  an a l y s is   p o s itio n s   th e  p r o p o s ed   E S P - NOW   ar ch itectu r e  f a v o r ab l y   ag ain s t  alter n ati v e  I o T   co m m u n icatio n   p r o to co ls ,   as  s u m m ar ized   i n   T ab le  2 .   T h e  p r o to co l  co m p ar is o n   d e m o n s tr at es  th at  E SP - NOW   u n iq u el y   s at is f ies  th e  co m b i n ed   r eq u ir e m e n t s   o f   i n f r astr u ctu r e  in d ep en d e n ce ,   r ea l - ti m e  t h r o u g h p u t,  an d     s u b - 10   m s   late n c y   t h at  ar e  ess en tial  f o r   r esp o n s i v e  ac t u ato r   co n tr o l  in   a g r icu lt u r al  e n v ir o n m en ts .   W h i le  lo n g - r an g e  w id e - ar ea   n et w o r k   ( L o R aW AN )   ac h ie v es   s u p er io r   r an g e   at  u ltra - lo w   p o w er ,   it s   t h r o u g h p u t  co n s tr ai n ts   ( 0 . 3 – 5 0   k b p s )   p r ec lu d e  m u lti - p ar am eter   m o n ito r in g   at   s u b - s ec o n d   in ter v als.  NB - I o T ’ s   ce ll u lar   d ep en d en c y   a n d   r ec u r r in g   co s ts   ar e  p r o h ib iti v e   in   lo w - r e s o u r ce   r u r al  co n tex t s .   C o n v e n tio n a l  W i Fi  i n tr o d u ce s   a  s i n g le  p o in t  o f   f ail u r e  th r o u g h   it s   m an d ato r y   r o u ter   d ep en d en c y .   T h ese  ch ar ac ter is tics   al ig n   w i t h   t h e  f in d i n g s   o f     Yascar ib a y   et  a l.   [ 1 7 ] ,   w h o   r ep o r ted   th at  s h o r t - r an g e  w ir el ess   p r o to co ls   co n s i s te n tl y   o u t p er f o r m   lo n g - r an g e   alter n ati v es  i n   laten c y - s e n s itiv e  ag r icu lt u r al  co n tr o l  ap p licatio n s .   T h e  cu r r en t  eig h t - n o d e  ca p ac it y   is   s u f f icien t   f o r   s i n g le - s ite  d ep lo y m en ts ;   f u tu r e  w o r k   s h o u ld   ex p lo r e  h ier ar ch ical   m u l ti - h o p   to p o lo g ies  o r   h y b r id     E SP - NOW /L o R aW A N  g ate wa y s   f o r   lar g er - s ca le  f ac il ities .       T ab le  2 .   C o m m u n icat io n   p r o to co l c o m p ar is o n   f o r   ag r icu l tu r al  I o T   ap p licatio n s   P a r a me t e r   ESP - N O W   ( P r o p o se d )   W i F i   ( I n f r a st r u c t u r e )   L o R a W A N   NB - I o T   Z i g b e e   R a n g e   > 5 0   m   ( o p e n )   ~ 5 0 – 1 0 0   m   ~2 – 1 5   k m   ~1 – 1 0   k m   ~ 1 0 – 1 0 0   m   L a t e n c y   < 1 0   ms   10 – 5 0   ms   ~ 0 . 5 – 5   s   ~ 1 . 5 – 1 0   s   < 2 0   ms   T h r o u g h p u t   ~ 1   M b p s   ~ 1 0 – 1 5 0   M b p s   0 . 3 – 5 0   k b p s   ~ 2 0 0   k b p s   ~ 2 5 0   k b p s   I n f r a st r u c t u r e   N o n e   r e q u i r e d   R o u t e r   r e q u i r e d   G a t e w a y   r e q u i r e d   C e l l u l a r   r e q u i r e d   C o o r d i n a t o r   r e q .   O f f l i n e   o p e r a t i o n   Y e s (P 2 P )   No   P a r t i a l   No   Y e s   P o w e r   c o n su mp t i o n   L o w   ( ~ 0 . 5 – 0 . 9   W )   M o d e r a t e   U l t r a - l o w   L o w   V e r y   l o w   M a x   n o d e s  ( n a t i v e )   8   ( p e e r   l i st )   U n l i mi t e d *   U n l i mi t e d *   U n l i mi t e d *   ~ 6 5 , 5 3 5   R e a l - t i me   M u l t i p a r a m   Y e s   Y e s   No   L i mi t e d   Y e s       3 . 3 .     E nerg y   ef f iciency   a nd   ec o no m ic  f ea s ib ility   Po w e r   c o n s u m p t i o n   o f   b o th   n o d e   ty p e s   w as   ev a lu at e d   q u an ti ta t iv e ly   t o   a s s es s   s y s t em   s u s t ain a b i li ty ,   a s   p r e s en t e d   in   T a b l e   3 .   T h e   E SP 3 2   m i c r o c o n t r o l l e r   o p e r a tin g   i n   A P+S T A   d u al - m o d e   w i th   a c t iv e   E S P - N O W   t r a n s m is s i o n s   d r aw s   1 6 0 – 2 4 0   m A   a t   3 . 3   V ,   y i el d in g   a   n o d e   p o w e r   d em an d   o f   0 . 5 3 – 0 . 7 9   W .   G iv e n   th e   4 - s ec o n d   t r a n s m is s i o n   in t e r v a l   h a r d c o d ed   i n   th e   f i r m w a r e ,   ea ch   s en s o r   n o d e   c o n s u m es   an   es t im at e d   1 2 – 1 9   W h   p e r   d ay .   T h e   c o n t r o ll e r   n o d e ,   w h i ch   a d d i t i o n a l ly   m an ag es   r e l ay   s w it ch in g   an d   T h i n g S p e ak   H T T P  t r a n s a c ti o n s ,   o p e r a t es   a t  0 . 6 6 – 0 . 9 2   W   u n d e r   a c tiv e   c o n d i t i o n s ,   t o t a li n g   1 9 – 2 9   W h   p er   d ay .   A c r o s s   th e   f u ll   n o d e   n etw o r k ,   th e   t o ta l   I o T   s u b s y s t em   en e r g y   d em an d   am o u n t s   t o   a p p r o x im at e ly   0 . 0 3 – 0 . 0 5   k W h   p e r   d ay   l e s s   th an   1 %  o f   th e   d r y in g   l o a d   c o n f i r m in g   th at   m o n i t o r in g   ele c t r o n i c s   im p o s e   n eg l ig i b l e   o v e r h e a d   o n   th e  2 , 6 6 0   W p   s o l a r - b a tt e r y - g r i d   p o w er   s y s tem .   T o   d i r ec tly   ad d r ess   t h e  ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   o f   s m all h o ld er   f ar m er   co o p er ativ es,   a  p r eli m i n ar y   co s t - b en ef it  an a l y s is   w as  co n d u c t ed .   T h e  to tal   h ar d w ar e  ca p ital  ex p en d itu r e  ( C A P E X)   f o r   th e  I o T   m o n ito r i n g   s u b s y s te m   i s   r ea d il y   a v ailab le,   esti m a ted   at  ap p r o x i m a tel y   $ 1 2 0   USD  ( in clu d i n g   E SP 3 2   n o d es,  SHT 4 1   s en s o r s ,   r ela y s ,   a n d   w ea th er p r o o f   en c lo s u r es).   Op er atio n al  e x p en s es  ( OP E X)   ar e  v ir tu all y   ze r o   d u e  t o   th e  s el f - s u s ta in i n g   s o lar   p o w er   i n teg r at io n   an d   t h e  av o id an ce   o f   r ec u r r in g   ce ll u lar   n et w o r k   s u b s cr ip tio n s   ( e. g . ,   NB - I o T ) .   Giv en   th at  t h e  I o T - co n tr o lled   ch a m b er   r ed u ce s   d r y in g   ti m e  b y   4 0 – 5 7 %,  th e  f ac ilit y 's  o p er at io n al  th r o u g h p u t  i s   ef f ec tiv e l y   d o u b led .   Ass u m in g   a  co n s er v ati v e  p r o f it  m ar g i n   in cr ea s e  f r o m   r ed u ce d   w ea t h er - r elate d   s p o ilag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,  Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,  J u l y   202 6 :   426 - 4 3 8   434   an d   f aster   cr o p   tu r n o v er ,   th e   esti m ated   r etu r n   o n   in v e s t m en t  ( R OI )   p ay b ac k   p er io d   f o r   th e  I o T   h ar d w ar e  u p g r ad e  is   p r o j ec ted   t o   b e  ac h iev ed   w i th i n   3   to   4   co m p lete  h ar v est d r y i n g   c y cles.       T ab le  3 .   P o w er   co n s u m p tio n   o f   I o T   n o d es   C o mp o n e n t / p a r a me t e r   S e n so r   n o d e   ( I d l e )   S e n so r   n o d e   ( T X   act i v e )   C o n t r o l l e r   n o d e   ( i d l e )   C o n t r o l l e r   n o d e   ( a c t i v e )   S u p p l y   v o l t a g e   ( V )   3 . 3   3 . 3   3 . 3   3 . 3   C u r r e n t   d r a w   ( mA )   80 – 1 2 0   1 6 0 – 240   1 0 0 – 140   2 0 0 – 280   P o w e r   c o n su mp t i o n   ( W )   0 . 2 6 – 0 . 4 0   0 . 5 3 – 0 . 7 9   0 . 3 3 – 0 . 4 6   0 . 6 6 – 0 . 9 2   T X   i n t e r v a l / d u t y   —   Ev e r y   4   s   —   C o n t i n u o u s   D a i l y   e n e r g y   ( W h / d a y )   ~6 – 10   ~ 1 2 – 19   —   ~ 1 6 – 22   R e l a y + f a n   l o a d   ( W )   N / A   N / A   9 7 5   ( p e a k )   —   T o t a l   n o d e   e n e r g y   ( W h / d a y )   12 – 19   12 – 19   19 – 29   19 – 29       3. 4 .    Dry ing   e f f iciency   a nd   a g ricult ura l i m pa ct   T o   co n tex tu al ize  th e  ag r ic u lt u r al  v al u e  o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m ,   T ab le  4   p r esen ts   a  s tr u ct u r ed   co m p ar is o n   o f   p er f o r m an ce   i n d icato r s   ac r o s s   th r ee   d r y in g   m o d alitie s :  o p en - s u n   d r y i n g   ( b aselin e) ,   n o n - I o T   s o lar   d r y er ,   an d   th e  p r o p o s ed   I o T - co n tr o lled   s o lar   d r y er .   T h e  d r y i n g   d u r atio n   d ata  w er e  d er iv ed   f r o m   f ield   r ec o r d s   m ai n tai n ed   b y   Ko p er asi  T an i  Ma s a g e n a  o p er ato r s :  o p en - s u n   d r y i n g   o f   co co a  to   7 – 8 %  tar g et  m o is t u r e   co n ten t  h is to r icall y   r eq u ir ed   5 – 7   d ay s   u n d er   t y p ical  So u t h   Su la w e s i  w ea th er   co n d itio n s ,   w h i le  a  n o n - I o T   p ass iv e  s o lar   d r y er   p r ev io u s l y   i n   u s e  at  t h e  s a m e  f ac ili t y   ac h iev ed   4 – 5   d a y s .   T h e  p r o p o s ed   I o T - co n tr o lled   s y s te m ,   d u r i n g   m o n ito r ed   d r y in g   tr ial s   co n d u cted   o v er   th r ee   co n s ec u ti v e  b atch e s   in   t h e  f ield   d ep lo y m e n t   p er io d ,   ac h iev ed   co n s is ten t  d r y in g   i n   3 – 4   d ay s   t h r o u g h   a u t o m a ted   th er m al  r eg u lat io n   m ain tai n i n g   c h a m b er   te m p er atu r es  b et w ee n   4 0 – 60   °C   an d   r elativ e  h u m id it y   b elo w   6 0 %.  T h is   r ep r esen ts   a  r ed u cti o n   o f   ap p r o x i m atel y   40 – 5 7 % r elativ e  to   th e  o p en - s u n   b asel in e.   I t is ac k n o w led g e d   th at  th e s e  co m p ar is o n s   ar e   b ased   o n   o p er atio n al  r ec o r d s   an d   m o n ito r ed   f ield   tr ials   r ath er   th an   s i m u lta n eo u s   co n tr o lled   s id e - by - s id e  ex p er i m e n ts ;  a  r ig o r o u s   co n tr o lled   co m p ar is o n   u n d er   id en tical  w ea t h er   co n d itio n s   i s   id en ti f ied   as  a  p r io r ity   f o r   f u tu r e  w o r k .   T h ese   th r es h o ld s ,   d er iv e d   f r o m   t h e  r e la y   co n tr o l  lo g ic  i m p le m e n ted   in   t h e  m ai n   co n tr o ller   f ir m w ar e,   ar e  w ell - ali g n ed   w it h   o p ti m al  co n d itio n s   f o r   co co a  p o s t - d r y i n g   e n z y m at ic  ac tiv it y   [ 1 6 ] .   No n - I o T   s o lar   d r y er s   p r o v id e   in ter m ed iate  i m p r o v e m e n t  t h r o u g h   p ass i v e  s o lar   g ai n   b u t   lack   t h e  r esp o n s iv e  ac tu ato r   co n tr o l  n ee d ed   to   m ai n tai n   s tab le  co n d itio n s   ac r o s s   v ar y i n g   w ea t h er .   Field   o p er ato r s   at  K o p er asi  T an i  Ma s ag en a  co n f ir m ed   a   r ed u ctio n   i n   r ej ec ted   b atch es   attr ib u tab le  to   u n e v e n   d r y i n g ,   co n s i s te n t  w it h   t h e  lo w e r   m o ld   an d   o v er - f er m e n tati o n   r is k   af f o r d ed   b y   clo s ed - lo o p   h u m id it y   co n tr o l.       T ab le  4 .   C o m p ar ativ e  p er f o r m an ce :  o p en - s u n   d r y i n g   v s .   n o n - I o T   s o lar   d r y er   v s .   p r o p o s ed   I o T   s o lar   d r y er   P e r f o r man c e   i n d i c a t o r   O p e n - su n   d r y i n g   ( b a se l i n e )   S o l a r   d r y e r   (n on - I o T )   P r o p o se d   I o T   so l a r   d r y e r   w i t h   i n f r a r e d   h e a t e r s   D r y i n g   d u r a t i o n   t o   7 – 8 %  M C   5 – 7   d a y s   4 – 5   d a y s   3 – 4   d a y s   T e mp e r a t u r e   c o n t r o l   N o n e   ( a mb i e n t )   P a ssi v e   o n l y   A u t o mat e d   ( 4 0 – 60   ° C )   H u mi d i t y   c o n t r o l   N o n e   N o n e   A u t o mat e d   ( < 6 0 %  R H )   M o n i t o r i n g   c a p a b i l i t y   N o n e   M a n u a l / p e r i o d i c   R e a l - t i me   ( e v e r y   4   s)   R e mo t e   a c c e ss   N o n e   N o n e   L o c a l + c l o u d   ( T h i n g S p e a k )   O f f l i n e   o p e r a t i o n   —   —   Y e s (d u a l - mo d e )   D r y i n g   d u r a t i o n   r e d u c t i o n   v s.   o p e n - su n   B a se l i n e   ~ 2 9 – 4 3 %   ~ 4 0 – 5 7 %   M o l d / o v e r - f e r me n t   r i sk   H i g h   M o d e r a t e   L o w   ( a u t o mat e d   a c t u a t i o n )   I n f r a st r u c t u r e   r e q u i r e d   N o n e   D r y e r   st r u c t u r e   D r y e r + ESP 3 2   n o d e s       T h e  en er g y   b alan ce   an d   ef f icie n c y   a n al y s is   o f   t h e  co m p lete  d r y in g   s y s te m   is   p r ese n ted   in   T a b le  5 .   T h e  to tal  p ea k   ac tu ato r   lo ad   o f   ap p r o x i m atel y   9 7 5   W   ( s ix   1 5 0   W   in f r ar ed   h ea ter s   p lu s   o n e  ex h a u s t  f an )   o p er atin g   o v er   an   e s ti m ated   6 – 8   ac tiv e  h o u r s   p er   d a y   y ield s   a  d ail y   d r y in g   en er g y   co n s u m p tio n   o f   5 . 8 5 – 7 . 8 0   k W h .   Fo r   a   s tan d ar d   1 0 0   k g   f r esh   co co a  b atch   p r o d u cin g   ap p r o x i m atel y   4 5 – 5 0   k g   d r ied   o u tp u t  ( at  7 – 8 %  tar g et  m o is tu r e  co n ten t) ,   an d   a  d r y i n g   d u r atio n   o f   3 – 4   d ay s ,   t h e  to tal  b atch   en er g y   a m o u n ts   to   1 7 . 6 – 3 1 . 4   k W h ,   co r r esp o n d in g   to   an   en er g y   in ten s it y   o f   ap p r o x i m ate l y   0 . 1 2 – 0 . 1 7   k W h   p e r   k ilo g r a m   o f   d r ied   co co a.   T h is   f ig u r e  is   co n s is te n t   w it h ,   a n d   at  t h e  lo w er   e n d   o f ,   v alu es   r ep o r ted   f o r   f o r ce d - co n v ec tio n   s o l ar   d r y er s   i n   co m p ar a b le  tr o p ical  co n tex t s   [ 1 6 ] .   T h e  2 , 6 6 0   W p   s o lar   p a n el  ar r ay   w it h   4 0 0   A h   b atter y   s to r ag e  p r o v id es  an   esti m a t ed   s o lar   u tili za tio n   f r ac tio n   o f   6 0 – 7 5 %,  w ith   r e m a in i n g   d e m an d   m e t  b y   th e  g r id - co n n ec ted   h y b r id   in v er ter .   I t  s h o u ld   b e  n o ted   th at  th ese  en er g y   est i m a tes  ar e  b ased   o n   co m p o n en t  s p ec i f icatio n s   an d   o p er atio n al  p a r am eter s   r ec o r d ed   d u r in g   th e   f ield   tr ial;  d ed icate d   r ea l - ti m e   en er g y   m eter in g   w as  n o t  in s t alled   d u r in g   t h e  cu r r en t  ev a lu atio n   p er io d   an d   is   r ec o m m e n d ed   f o r   f u t u r e  d ep lo y m e n t s   to   en ab le  p r ec is e  k W h /k g   c h ar ac ter izatio n   a n d   en er g y   au d iti n g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E S P - N OW   b a s ed   mu lti - n o d e  in tern et  o f th in g s   s ystem  fo r   a g r icu ltu r a l so la r   d r ye r s   …  ( R a h ma t S is w a n to )   435   B ey o n d   co m m u n icat io n   a n d   e n er g y   p er f o r m a n ce ,   t h e  a g r ic u lt u r al  s u s ta in ab ilit y   i m p licat i o n s   o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m   m er it   co n s i d er atio n .   C o n s is te n t  te m p er at u r e  an d   h u m id it y   co n tr o l  d u r in g   co co a  d r y i n g   i s   d ir ec tl y   lin k ed   to   b ea n   q u ality   in d icato r s   in clu d i n g   m o is t u r e   co n ten t  u n i f o r m it y ,   r ed u ce d   m o ld   in cid en ce ,   an d   p r eser v atio n   o f   f lav o r   p r ec u r s o r s   [ 1 6 ] .   T h e  au to m ated   ac tu ato r   lo g ic  m ai n tai n i n g   ch a m b er   te m p er atu r e s   b et w ee n   4 0 – 60   °C   an d   r elativ e  h u m id it y   b elo w   6 0 %  p r o v id es  co n d itio n s   co n d u ci v e  to   en z y m a tic  ac tiv i t y   th a t   d ev elo p s   co co a’ s   c h ar ac ter is ti c  f la v o r   p r o f ile  w h ile  p r ev e n ti n g   f er m en tatio n - r elate d   d ef ec t s .   Du r i n g   th e   f ield   d ep lo y m en t,   co o p er ativ e  o p er ato r s   r ep o r ted   q u alitativ e  i m p r o v e m e n ts   in   b atch   u n i f o r m it y   a n d   a  r e d u ctio n   in   v is u all y   id e n ti f ied   m o ld ed   o r   o v er - f er m e n ted   b ea n s   co m p ar ed   to   p r io r   o p en - s u n   d r y i n g   s ea s o n s .   W h ile  t h ese   o b s er v atio n s   ar e  e n co u r ag in g ,   th e  cu r r e n t  s t u d y   d id   n o t  e m p lo y   s tan d ar d ized   lab o r a to r y - g r ad e  p o s t - h ar v est   q u alit y   m ea s u r e m en t s .   Sp ec if i ca ll y ,   q u an titati v e  m etr ic s   s u c h   as  f r ee   f at t y   ac id   ( FF A )   co n ten t,  f er m e n tat io n   in d ex   ( FI) ,   cu t  test   s co r es,  an d   m o is t u r e  co n ten t  u n if o r m it y   ac r o s s   in d iv id u al  b ea n s   w er e   n o t  s y s te m atica l l y   m ea s u r ed   d u r in g   th is   tr ial.   T h e  ab s en ce   o f   th e s e  m ea s u r e m e n t s   r ep r esen ts   a  r ec o g n ized   li m i t atio n   o f   t h e  cu r r en t   s tu d y .   Fu tu r e  r esear c h   s h o u ld   i n co r p o r ate  th ese  s ta n d ar d ized   co co a  q u alit y   as s es s m e n t s   ( m o is tu r e  co n ten t,  FF A  lev els,  f er m e n tatio n   i n d ex ,   an d   b ea n   co u n t  p er   1 0 0   g )   ac r o s s   m u lt ip le  d r y i n g   b atch e s   to   p r o v id e  r ig o r o u s   q u an tita tiv e   ev id en ce   o f   p o s t - h ar v e s t i m p ac t,  an d   to   en ab le  a  d ir ec t c o r r elatio n   b et w ee n   I o T - co n tr o lled   d r y i n g   p ar am eter s   an d   m ea s u r ab le  p r o d u ct  q u alit y   o u tco m e s .       T ab le  5 .   E n er g y   b alan ce   an d   e f f icien c y   a n al y s is   o f   th e  I o T   s o lar   d r y er   s y s te m   En e r g y   p a r a me t e r   V a l u e / r a n g e   U n i t   N o t e s   S o l a r   p a n e l   c a p a c i t y   2 , 6 6 0   Wp   4 × 6 6 5   W p   p a n e l s   B a t t e r y   st o r a g e   4 0 0   A h   ( 4 8   V )   2 × 2 0 0   A h ,   ~ 1 9 . 2   k W h   u sa b l e   I n f r a r e d   h e a t e r   l o a d   9 0 0   W   6 × 1 5 0   W   P h i l i p s i n c a n d e sce n t   Ex h a u st   f a n   l o a d   ~ 7 5   W   Est i m a t e d   f r o m re l a y   a c t i v a t i o n   P e a k   a c t u a t o r   l o a d   ~ 9 7 5   W   H e a t e r s+fan   c o m b i n e d   D a i l y   a c t i v e   h e a t i n g   d u r a t i o n   6 – 8   h / d a y   B a se d   o n   c o n t r o l   l o g i c   t h r e sh o l d s   D a i l y   d r y i n g   e n e r g y   c o n su m p t i o n   5 . 8 5 – 7 . 8 0   k W h / d a y   A c t u a t o r   l o a d × a c t i v e   h o u r s   I o t   mo n i t o r i n g   s u b sy st e m e n e r g y   0 . 0 3 – 0 . 0 5   k W h / d a y   A l l   n o d e s c o mb i n e d   ( < 1 %  o f   t o t a l )   T o t a l   d a i l y   s y st e m e n e r g y   5 . 8 8 – 7 . 8 5   k W h / d a y   D r y i n g + mo n i t o r i n g   B a t c h   i n p u t   ( f r e sh   c o c o a )   ~ 1 0 0   k g / b a t c h   Ty p i c a l   c o o p e r a t i v e   b a t c h   s i z e   B a t c h   o u t p u t   ( d r i e d   c o c o a )   ~ 4 5 – 50   k g / b a t c h   A t   7 – 8 %  t a r g e t   mo i s t u r e   c o n t e n t   D r y i n g   d u r a t i o n   p e r   b a t c h   3 – 4   d a y s   I o T - c o n t r o l l e d   s y st e m   T o t a l   e n e r g y   p e r   b a t c h   1 7 . 6 – 3 1 . 4   k W h / b a t c h   D a i l y   e n e r g y × d r y i n g   d a y s   En e r g y   i n t e n si t y   0 . 1 2 – 0 . 1 7   k W h / k g   d r i e d   Est i m a t e d ;   d e d i c a t e d   me t e r i n g   r e c o m me n d e d   S o l a r   e n e r g y   u t i l i z a t i o n   ( e st . )   60 – 75   %   R e mai n i n g   l o a d   me t   b y   g r i d   v i a   h y b r i d   i n v e r t e r       3 . 5 .     Sy s t em   li m it a t io ns ,   s ec u rit y ,   a nd   f uture   wo rk   Desp ite  p r o m i s in g   o p er atio n al  r esu lts   d u r i n g   f ield   d ep lo y m en t,  th i s   s tu d y   id e n ti f ies  s e v e r al  cr itical  li m ita tio n s   th a t  m u s t  b e  ad d r ess ed   in   f u t u r e  r esear ch .   Fir s t ,   th e  ex p er i m en tal  v alid atio n   w a s   co n d u cted   at  a   s in g le  d ep lo y m e n t  s i te  o v er   a  li m ited   test   d u r atio n .   T h e  s tu d y   lack s   r o b u s t  s tati s tical  r ep licat io n   ac r o s s   v ar y i n g   s ea s o n al  co n d itio n s   o r   d is ti n ct   cr o p   ty p es,  s o   th e  4 0 – 5 7 %  im p r o v e m e n t  i n   d r y i n g   s h o u ld   b e  in ter p r eted   as  an   o b s er v ed   o p er atio n al  b en ch m ar k   r ath er   th a n   a  s tr ictl y   co n t r o lled   lab o r ato r y   m etr ic.   Sec o n d ,   th e  ev al u atio n   r elied   p r im ar il y   o n   d r y in g   d u r atio n   an d   b asic  p h y s ical   in s p ec tio n .   Stan d ar d ized   p o s t - h ar v e s t  q u alit y   p ar am eter s — s u c h   as  in ter n al  m o is t u r e  u n if o r m it y ,   f er m en tatio n   i n d ex ,   o r   FF A   co n ten t — w er e  n o t   q u an tita tiv e l y   e v al u ated ,   w h ic h   cu r r en t l y   li m i ts   t h e  v alid atio n   o f   t h e  s y s te m 's ab s o l u te  ag r o n o m ical  i m p ac t.   Fu r t h er m o r e,   s y s te m   s ca lab ilit y   r e m ai n s   co n s tr ain ed .   W h ile   t h e  E SP - N OW   p r o to co l  r eliab l y   s u p p o r ts   th e  c u r r en t  s tar   to p o lo g y ,   i ts   n a tiv e  l i m itatio n   ( a  m a x i m u m   o f   2 0   p air ed   n o d es)  r estricts  d ep lo y m e n t  i n   m a s s i v e - s ca le  in d u s tr ial  f ac i lit ies.  Fu t u r e  iter atio n s   w ill  r eq u ir e  i m p l e m en tin g   m u lti - h o p   r o u tin g ,   m es h   n et w o r k in g ,   o r   L o R aW A N  g ate w a y   i n teg r ati o n   to   p r ev en t  n et w o r k   d eg r a d atio n   ( laten c y   s p i k es  a n d   p ac k et  lo s s )   a s   n o d e   d en s it y   in cr ea s e s .   Fin a ll y ,   r eg ar d in g   c y b er s ec u r it y ,   t h e  cu r r en t  E SP - NOW   i m p le m e n tatio n   tr an s m it s   d ata  as   p lain tex t.  W h ile  MA C   ad d r ess   f il ter in g   m i tig ate s   b asic  in tr u s io n s ,   th e  lack   o f   ap p licat io n - la y er   A E S - 1 2 8   en cr y p tio n   lea v e s   th e  s y s te m   v u l n er ab le  to   lo ca lized   p ac k et   in ter ce p tio n .   C o m m er cializi n g   th is   ar ch i tectu r e  wi l l r eq u ir e  r o b u s t c r y p to g r ap h ic  in teg r atio n   lev er a g i n g   t h e  E SP 3 2 ' s   n ati v e  h ar d w ar e  s ec u r it y   m o d u les.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s t u d y   p r ese n ts   a n d   v a lid ates  a  m u l ti - n o d e  I o T   ar ch itectu r e  s p ec i f icall y   d esi g n ed   f o r   ag r icu l tu r a l   s o lar   d r y er s   in   in f r astr u ct u r e - c o n s tr ai n ed   en v ir o n m e n ts .   T h e  s y s te m 's  k e y   i n n o v atio n s   E SP - NOW - b ased   p ee r - to - p ee r   co m m u n icat io n ,   d u al - m o d e  lo ca l - clo u d   m o n ito r i n g ,   an d   h y b r id   p o w er   m an a g e m en t,  co llectiv el y   ad d r ess   cr itical  li m ita tio n s   o f   co n v e n tio n al  W iF i - d ep en d e n t  ag r icu l tu r al  I o T   im p le m en tati o n s.   Field   v alid atio n   at  a  co co a  p r o ce s s i n g   f ac i lit y   co n f ir m ed   r o b u s t p er f o r m an ce : 9 5 % p ac k et  d eliv er y   a t   50   m   r an g e,   <1 0   m s   late n c y ,   9 4 . 3 %  clo u d   s y n c h r o n izat io n   s u cc es s ,   an d   9 6 %  tim i n g   p r ec is io n   ( σ =0 . 9 6   s ) .   T h e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.