Universal Solar Powered Water Quality Monitoring IoT Device and Notification System

Water constituents are often event-driven so concentrations and properties vary strongly in time. Due to this, there is a high demand for devices which can get accurate and real time measurements as these changes occur. Current methods of monitoring water quality mostly involve a team of people who collect samples which are later analyzed in a laboratory. This process is time consuming, expensive and has a slow reaction time which may lead to missing out on important changes in the water parameters. This paper describes a prototype solution which is affordable and capable of producing quick and accurate results in real time. This prototype measures the water quality using various sensors which record the pH level, temperature, total dissolved solids, conductivity and changes in the level of water. These sensors are connected to the ESP32 DevKit V4 microcontroller which processes and transmits the data in real time using Wi-Fi to the thinger.io online monitoring dashboard. This dashboard also stores all the data so it can be for analyzing the trends in changes of water quality. In addition to that, this prototype utilizes solar energy harvesting allowing it to be self-sufficiently powered throughout the year.Water constituents are often event-driven so concentrations and properties vary strongly in time. Due to this, there is a high demand for devices which can get accurate and real time measurements as these changes occur. Current methods of monitoring water quality mostly involve a team of people who collect samples which are later analyzed in a laboratory. This process is time consuming, expensive and has a slow reaction time which may lead to missing out on important changes in the water parameters. This paper describes a prototype solution which is affordable and capable of producing quick and accurate results in real time. This prototype measures the water quality using various sensors which record the pH level, temperature, total dissolved solids, conductivity and changes in the level of water. These sensors are connected to the ESP32 DevKit V4 microcontroller which processes and transmits the data in real time using Wi-Fi to the thinger.io online monitoring dashboard. This dashboard also stores all the data so it can be for analyzing the trends in changes of water quality. In addition to that, this prototype utilizes solar energy harvesting allowing it to be self-sufficiently powered throughout the year

Advances in Repurposing and Recycling of Post-Vehicle-Application Lithium-Ion Batteries

Increased electrification of vehicles has increased the use of lithium-ion batteries for energy storage, and raised the issue of what to do with post-vehicle-application batteries. Three possibilities have been identified: 1) remanufacturing for intended reuse in vehicles; 2) repurposing for non-vehicle, stationary storage applications; and 3) recycling, extracting the precious metals, chemicals and other byproducts. Advances in repurposing and recycling are presented, along with a mathematical model that forecasts the manufacturing capacity needed for remanufacturing, repurposing, and recycling. Results obtained by simulating the model show that up to a 25% reduction in the need for new batteries can be achieved through remanufacturing, that the sum of repurposing and remanufacturing capacity is approximately constant across various scenarios encouraging the sharing of resources, and that the need for recycling capacity will be significant by 2030. A repurposing demonstration shows the use of post-vehicle-application batteries to support a semi-portable recycling platform. Energy is collected from solar panels, and dispensed to electrical devices as required. Recycling may be complicated: lithium-ion batteries produced by different manufacturers contain different active materials, particularly for the cathodes. In all cases, however, the collecting foils used in the anodes are copper, and in the cathodes are aluminum. A common recycling process using relatively low acid concentrations, low temperatures, and short time periods was developed and demonstrated

Low-Power Pıc-Based Sensor Node Devıce Desıgn And Theoretıcal Analysıs Of Energy Consumptıon In Wıreless Sensor Networks

Teknolojinin ilerlemesi, daha enerji verimli ve daha ucuz elektronik bileşenlerinin daha küçük üretilmesini sağlamıştır. Bu nedenle, daha önce mevcut birçok bilgisayar ve elektronik bilim-mühendislik fikirleri uygulanabilir hale gelmiştir. Bunlardan birisi de kablosuz sensör ağları teknolojisidir. Kablosuz algılayıcı ağlar, düşük enerji tüketimi ve gerekli teknik gereksinimlerin gerçekleşmesi ile uygulanabilir hale gelmiştir. Ayrıca, Kablosuz algılayıcı ağlarının tasarımında iletişim algoritmaları, enerji tasarruf protokolleri ve yenilenebilir enerji teknolojileri gibi diğer bilimsel çalışmalar zorunlu hale gelmiştir. Bu tez, mikroelektronik sistemler, kablosuz iletişim ve dijital elektronik teknolojisinin ilerlemesiyle uygulanabilir hale gelmiş sensör ağları teknolojisini kapsamaktadır. Birincisi, algılama görevleri ve potansiyel algılayıcı ağ uygulamaları araştırılmış ve algılayıcı ağlarının tasarımını etkileyen faktörlerin gözden geçirilmesi sağlanmıştır. Ardından sensör ağları için iletişim mimarisi ana hatlarıyla belirtilmiştir. Ayrıca, tek bir düğümün WLAN ile iletişim kurabilmesi için yeni donanım mimarisi tasarlanmış ve düğümlerde yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmıştır. Bu tezde WSN, analitik bilim ve uygulamalı bilim açısından incelenmiştir. Düşük enerji tüketimi ve iletişim protokolleri arasındaki ilişki değerlendirilmiş ve bilimsel sonuçlara varılmıştır. Teorik analizler bilimsel uygulamalarla desteklenmiştir. Çalışmalar, düşük enerji ve maksimum verimlilik prensibinin gerçekleştirilmesine dayalı kablosuz sensör ağları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kablosuz sensör ağlari sistemi tasarlandıktan sonra; sensör düğümlerinin enerji tüketimi ve kablosuz ağdaki davranışları test ve analiz edilmiştir. Düşük enerji tüketimi ile sensör düğümleri arasındaki ilişki detaylı olarak değerlendirilmiştir. PIC Tabanlı mikro denetleyiciler sensör düğümlerinin tasarımında kullanılmış ve çok düşük maliyetli tasarım için ultra düşük güçte, nanoWatt teknolojisi ile desteklenen sensör düğümleri tasarlanmıştır. İşleme birimi, bellek birimi ve kablosuz iletişim birimi sensör viii düğümlerine entegre edilmiştir. Tasarlanan sensör düğümünün işletim sistemi PIC C dili ile yazılmıştır ve PIC işletim sistemi nem, sıcaklık, ışığa duyarlılık ve duman sensörü gibi farklı özelliklerin ölçülmesine izin vermiştir. Sensörlerden gelen verilerin merkezi bir konumdan kaydedilmesi ve izlenebilmesi için, C# programlama dili ile bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Gelişmiş algılayıcı düğümler tarafından alınan kararların uygulanması için yazılım algoritması ve donanım modüllerini içeren karar verme sistemi tasarlanmıştır. Gelişmiş PIC Tabanlı sensör düğümleri, enerji üretimi ve enerji tasarrufu için, güneş enerjisi paneli, şarj edilebilir pil ve süper kapasitör gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile benzersiz bir PIC Kontrollü voltaj birimi ile desteklenmiştir. Geliştirilmiş kablosuz sensör ağları sistemi, endüstri uygulamaları, akıllı fabrikalar ve akıllı evler gibi günlük hayat uygulamaları için de kullanılabilecektir. Kablosuz algılayıcı ağlar geniş bir aralıkta kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tezin sonuçları, özellikle yenilenebilir enerji kaynakları ile WSN'nin geliştirilmesine yardımcı olmayı amaçlamaktadır

Efficient Surveillance System

At the University of Limerick, we designed a proof-of-concept device for a low-power, low-cost wireless surveillance system, partially powered by solar energy. We designed a portion of the system - the camera node and the base station\u27s user interface. The major functionality included capturing pictures based on motion detection and remote notification of this activity, which could also be viewed online. We designed this prototype to fill a gap in the market for low-cost, highly-scalable surveillance systems

Real-time image streaming over a low-bandwidth wireless camera network

In this paper we describe the recent development of a low-bandwidth wireless camera sensor network. We propose a simple, yet effective, network architecture which allows multiple cameras to be connected to the network and synchronize their communication schedules. Image compression of greater than 90% is performed at each node running on a local DSP coprocessor, resulting in nodes using 1/8th the energy compared to streaming uncompressed images. We briefly introduce the Fleck wireless node and the DSP/camera sensor, and then outline the network architecture and compression algorithm. The system is able to stream color QVGA images over the network to a base station at up to 2 frames per second. © 2007 IEEE