Development of the MOOSY4 eNose IoT for Sulphur-Based VOC Water Pollution Detection

[EN] In this paper, we describe a new low-cost and portable electronic nose instrument, the Multisensory Odor Olfactory System MOOSY4. This prototype is based on only four metal oxide semiconductor (MOS) gas sensors suitable for IoT technology. The system architecture consists of four stages: data acquisition, data storage, data processing, and user interfacing. The designed eNose was tested with experiment for detection of volatile components in water pollution, as a dimethyl disulphide or dimethyl diselenide or sulphur. Therefore, the results provide evidence that odor information can be recognized with around 86% efficiency, detecting smells unwanted in the water and improving the quality control in bottled water factories.This work was supported by the I+D+i Program of the Generalitat Valenciana, Spain [AICO/2016/046], and the II Program UPV-La Fe [2013/0504].Climent-Martí, E.; Pelegrí Sebastiá, J.; Sogorb Devesa, T.; Talens-Felis, J.; Chilo, J. (2017). Development of the MOOSY4 eNose IoT for Sulphur-Based VOC Water Pollution Detection. Sensors. 17(8):1-10. https://doi.org/10.3390/s17081917S110178Babovic, Z. B., Protic, J., & Milutinovic, V. (2016). Web Performance Evaluation for Internet of Things Applications. IEEE Access, 4, 6974-6992. doi:10.1109/access.2016.2615181Getting Startedhttps://docs.smartcitizen.me/#/start/detailed-specificationsXu, L. D., He, W., & Li, S. (2014). Internet of Things in Industries: A Survey. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 10(4), 2233-2243. doi:10.1109/tii.2014.2300753Huang, J., Meng, Y., Gong, X., Liu, Y., & Duan, Q. (2014). A Novel Deployment Scheme for Green Internet of Things. IEEE Internet of Things Journal, 1(2), 196-205. doi:10.1109/jiot.2014.2301819Gardner, J. W., & Bartlett, P. N. (1994). A brief history of electronic noses. Sensors and Actuators B: Chemical, 18(1-3), 210-211. doi:10.1016/0925-4005(94)87085-3Gardner, J. W., & Bartlett, P. N. (1996). 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Electronic nose and neural network use for the classification of honey. Apidologie, 35(4), 397-402. doi:10.1051/apido:200402

Sensor characterization for multisensor odor-discrimination system

In recent years, with the advent of new and cheaper sensors, the use of olfactory systems in homes, industries, and hospitals has a new start. Multisensor systems can improve the ability to distinguish between complex mixtures of volatile substances. To develop multisensor systems that are accurate and reliable, it is important to take into account the anomalies that may arise because of electronic instabilities, types of sensors, and air flow. In this approach, 32 metal oxide semiconductor sensors of 7 different types and operating at different temperatures have been used to develop a multisensor olfactory system. Each type of sensor has been characterized to select the most suitable temperature combinations. In addition, a prechamber has been designed to ensure a good air flow from the sample to the sensing area. The multisensor system has been tested with good results to perform multidimensional information detection of two fruits, based on obtaining sensor matrix data, extracting three features parameters from each sensor curve and using these parameters as the input to a pattern recognition system. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.Cueto Belchí, AD.; Rothpfeffer, N.; Pelegrí Sebastiá, J.; Chilo, J.; García Rodríguez, D.; Sogorb Devesa, TC. (2013). Sensor characterization for multisensor odor-discrimination system. Sensors and Actuators A: Physical. 191:68-72. doi:10.1016/j.sna.2012.11.039S687219

Centrality evolution of the charged-particle pseudorapidity density over a broad pseudorapidity range in Pb-Pb collisions at root s(NN)=2.76TeV

Peer reviewe

Caractérisation magnétique d'un bilame supraconducteur

We propose a straightforward analysis for magnetic characterization of a double layered strip. We take out the equivalent London penetration depth and the resulting inductance. The total current supported by such a line being fixed, we determine the distributions of the current density. Close agreement with experimental and numerical results confirm the validity of the proposed method.Par un développement analytique direct, nous caractérisons complètement les propriétés magnétiques d'un bilame supraconducteur. Nous en déduisons sa profondeur de pénétration équivalente ainsi que son inductance globale. En fixant le courant total traversant ce bilame, nous donnons également les distributions de densité de courant dans une section droite du dispositif. Les résultats analytiques présentés sont en parfait accord avec ceux obtenus par des méthodes de résolution numérique ou par des tests interférométriques

Caractérisation magnétique d'un bilame supraconducteur

Par un développement analytique direct, nous caractérisons complètement les propriétés magnétiques d'un bilame supraconducteur. Nous en déduisons sa profondeur de pénétration équivalente ainsi que son inductance globale. En fixant le courant total traversant ce bilame, nous donnons également les distributions de densité de courant dans une section droite du dispositif. Les résultats analytiques présentés sont en parfait accord avec ceux obtenus par des méthodes de résolution numérique ou par des tests interférométriques

Inductance, répartition des courants et champ magnétique pour un ensemble de lignes supraconductrices

Nous déterminons l'énergie libre d'un ensemble de lignes supraconductrices et la minimisons par une méthode variationnelle. Nous calculons la distribution des courants, la structure du champ magnétique et la matrice inductance du système. Les résultats obtenus pour une ligne micro-ruban supraconductrice mettent en évidence les effets de bords liés à la géométrie utilisée (ruban de largeur 2,5 μm). Ces effets peuvent être à l'origine de couplages parasites dont le rôle doit être pris en compte dans la conception de circuits intégrés réalisés en technologie Josephson. Nous montrons également l'influence des profondeurs de London sur la distribution des courants dans les supraconducteurs et sur la structure du champ magnétique en tous points de la ligne

Formules de CAO pour la modélisation électrique des interconnexions de circuit intégré AsGa

Inductance and capacitance matrices ( [L ] and [C ]) of coplanar and coupled microstrip lines for GaAs logic circuits are calculated by a moment method. The capacitance matrix [C] is obtained by inverting the potential matrix [P], which elements are determined using the multiple reflections theory, to take into account the Air-GaAs interface. Analytic solution is obtained by a first order expansion of integral equations of electromagnetic fields in the structure. Simple CAD formulas are derived from analytic solutions, considering the substrate acts like a perfect dielectric. Accuracy of these formulas is better than 10 % in the worst case.Les matrices inductance [L ] et capacitance [C ] d'un ensemble de lignes d'interconnexion sont calculées par la méthode des moments. La matrice [C ] est obtenue par inversion de la matrice de potentiel [P ] ; les éléments de celle-ci sont obtenus à partir de la théorie des réflexions multiples qui sert à modéliser l'interface Air-GaAs. La résolution analytique du problème est basée sur un développement approché des équations intégrales donnant les éléments des matrices [L] et [P]. Nous en déduisons des formules de CAO pour la technologie GaAs en considérant le substrat non dissipatif. La précision de ces formules est meilleure que 10 % dans le pire cas

Interconnexions de circuits intégrés AsGa dans le domaine subnanoseconde

The dynamic simulation of ultra fast logic devices has to take into account the interconnecting tracks between gates ; these tracks act as transmission lines as soon as their propagating time reaches 20 % of the signal rise time at the output gate. The transmitted signal is altered by impedance mismatch (at any line ending or any section changes...) coupling effects (distributed between parallel lines, lumped at crossing lines... ) and metallic or dielectric losses. In this paper, electromagnetic modelling of GaAs Ic's interconnecting lines is developed and time domain analysis results are given. The simulation theoretical background, providing time domain analysis of cascaded coupled and lossy lines, is presented. The analysis is derived from the equivalent transmission line concept. Effects of lumped mismatch and distributed losses on propagating signals are pointed out in the case of a single line. For a set of coupled lines, we show the crosstalk effects between adjacent lines and we give some design rules on screen lines in order to increase their efficiency.La simulation dynamique du fonctionnement de circuits logiques ultra-rapides nécessite la prise en compte des liaisons entre portes en termes de propagation dès que le temps d'aller-retour sur ces liaisons devient supérieur à 20 % du temps de montée du signal véhiculé. L'altération qu'elles apportent sur les signaux résulte des ruptures d'impédance (aux terminaisons, aux changements de section, de niveau...) et du caractère dissipatif des lignes (pertes dans les conducteurs, dans les diélectriques, les substrats... ). Nous présentons des résultats de modélisation et d'analyse temporelle relatifs aux interconnexions de circuits intégrés AsGa. L'analyse temporelle utilise le concept de ligne de transmission équivalente ; la théorie du simulateur permettant l'étude d'un ensemble de lignes résistives couplées montées en cascade est présentée. Dans le cas d'une liaison unique, nous mettons en évidence l'effet des désadaptations, des discontinuités ponctuelles et des pertes sur la déformation des signaux véhiculés. Pour un ensemble de lignes planaires nous montrons que les effets de parasitage entre lignes peuvent être réduits par l'utilisation de lignes écran. Des règles de conception de ces lignes écran sont données, afin d'augmenter leur efficacité

Inductance, répartition des courants et champ magnétique pour un ensemble de lignes supraconductrices

We determine the free energy of a superconducting network and minimize it by a variational method. We calculate the current density distribution, the structure of the magnetic field and the inductance matrix. The results obtained for a superconducting microstrip line show the edge effects related to the geometry used (width of the strip : 2.5 μm). These effects produce « cross-talk » which must be taken into account in integrated Josephson circuit conception. We also show the influence of the London penetration depth on the distribution of the current density in superconductors and on the magnetic field structure in any point of the microstrip line.Nous déterminons l'énergie libre d'un ensemble de lignes supraconductrices et la minimisons par une méthode variationnelle. Nous calculons la distribution des courants, la structure du champ magnétique et la matrice inductance du système. Les résultats obtenus pour une ligne micro-ruban supraconductrice mettent en évidence les effets de bords liés à la géométrie utilisée (ruban de largeur 2,5 μm). Ces effets peuvent être à l'origine de couplages parasites dont le rôle doit être pris en compte dans la conception de circuits intégrés réalisés en technologie Josephson. Nous montrons également l'influence des profondeurs de London sur la distribution des courants dans les supraconducteurs et sur la structure du champ magnétique en tous points de la ligne