Chmurowy system sterowania urządzeń pralniczych z wykorzystaniem tekstroniki

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_254/73

send Mateusz Salach , Marcin Hubacz , Bartosz Trybus , Bartosz Pawłowicz Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów

Download Article

Streszczenie

W pracy przedstawiono model i realizację rozproszonego systemu zarządzania pralnią z tekstroniką i chmurą obliczeniową, umożliwiający inteligentne sterowanie procesem prania dzięki wykorzystaniu identyfikatorów RFID w tekstyliach oraz połączeniu urządzeń z usługą Azure IoT Hub. Tekstylia wyposażone w identyfikatory RFID są automatycznie rozpoznawane, co pozwala na optymalne dopasowanie parametrów prania w zależności od rodzaju materiału. Moduł komunikacji, oparty na mikrokomputerze Raspberry Pi, współpracuje z mikrokontrolerem STM32, przesyłając dane do chmury, gdzie są one analizowane w celu uzyskania rekomendacji dotyczących detergentów, czasu prania i innych ustawień. Prototyp systemu sterowania w formie sekwencyjnego algorytmu opracowano za pomocą oprogramowania CPDev. W oparciu o model laboratoryjny przeprowadzono badania pomiarowe dokładności identyfikacji tekstyliów, co pozwoliło dobrać liczbę skanów.

Słowa kluczowe

chmura obliczeniowa, inteligentne ubrania, rfid, tekstronika

Laundry Control System Using Textronics and Cloud Computing

Abstract

The paper presents a model and implementation of a distributed laundry management system utilizing textiles and cloud computing, enabling intelligent control of the washing process through the use of RFID identifiers in textiles and connecting devices to the Azure IoT Hub service. Textiles equipped with RFID identifiers are automatically recognized, allowing for optimal adjustment of washing parameters based on the type of material. The communication module, based on the Raspberry Pi microcomputer, works in conjunction with the STM32 microcontroller, transmitting data to the cloud, where it is analyzed to provide recommendations regarding detergents, washing times, and other settings. A prototype of the control system was developed in the form of a sequential algorithm using CPDev software. Based on the laboratory model, measurements were conducted to assess the accuracy of textile identification, which helped determine the optimal number of scans.

Keywords

cloud computing, rfid, smart clothing, textronics

Bibliography

  1. Rathi K., Sharma V., Gupta S., Bagwari A., Tomar G.S., Home Appliances using IoT and Machine Learning: The Smart Home, [In:] 14th International Conference on Computational Intelligence and Communication Networks (CICN). Al-Khobar, Saudi Arabia: IEEE, 2022, 329–332, DOI: 10.1109/CICN56167.2022.10008294.
  2. Sianaki O.A., Yousefi A., Tabesh A.R., Mahdavi M., Internet of everything and machine learning applications: Issues and challenges, [In:] 32nd International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops (WAINA), 2018, 704–708, DOI: 10.1109/WAINA.2018.00171.
  3. Albons B.V., Yusof K.H., Mahamarowi N.H., Ahmad A.S., Azlan A.S.M., Designation of a Home Automation System using Nodemcu with Home Wireless Control Appliances in Traditional Malay House, [In:] 2022 Engineering and Technology for Sustainable Architectural and Interior Design Environments (ETSAIDE), Manama, Bahrain: IEEE, 2022, DOI: 10.1109/ETSAIDE53569.2022.9906385.
  4. Nur-A-Alam, Ahsan M., Based M.A., Haider J., Rodrigues E.M.G., Smart Monitoring and Controlling of Appliances Using LoRa Based IoT System, “Designs”, Vol. 5, No. 1, 2021, DOI: 10.3390/designs5010017.
  5. Hubacz M., Sadolewski J., Trybus B., Wydajność architektury STM32 w zakresie wykonywania kodu pośredniego dla systemów sterowania, „Pomiary Automatyka Robotyka”, R. 25, Nr 1, 2021, 27–34, DOI: 10.14313/PAR_239/27.
  6. Subramanian S., Bindhu M., Umathe S., Rao S., Deivasigamani S., Ramarao M., Wireless Sensor & RFID Based Smart Energy Management for Automated Home, [In:] 2022 International Conference on Augmented Intelligence and Sustainable Systems (ICAISS), India: IEEE, 2022, 1125–1129, DOI: 10.1109/ICAISS55157.2022.10010710.
  7. Bolanowski M., Gerka A., Paszkiewicz A., Ganzha M., Paprzycki M., Application of Genetic Algorithm to Load Balancing in Networks with a Homogeneous Traffic Flow, [In:] Computational Science – ICCS 2023, J. Mikyška, C. De Mulatier, M. Paszynski, V.V. Krzhizhanovskaya, J.J. Dongarra, P.M. Sloot, Eds. Cham: Springer Nature Switzerland, 2023, Vol. 14074, 314–321, series Title: Lecture Notes in Computer Science. DOI: 10.1007/978-3-031-36021-3_32.
  8. Sinkevych O., Monastyrskyi L., Sokolovskyi B., Boyko Y., Matchyshyn Z., Estimation of Smart Home Thermophysical Parameters Using Dynamic Series of Temperature and Energy Data, [In:] IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), Ukraine: IEEE, 2019, 934–937, DOI: 10.1109/UKRCON.2019.8879944.
  9. Stroia N., Moga D., Petreus D., Lodin A., Muresan V., Danubianu M., Integrated Smart-Home Architecture for Supporting Monitoring and Scheduling Strategies in Residential Clusters, “Buildings”, Vol. 12, No. 7, 2022, DOI: 10.3390/buildings12071034.
  10. Corches C., Daraban M., Miclea L., Availability of an RFID Object-Identification System in IoT Environments, “Sensors”, Vol. 21, No. 18, 2021, DOI: 10.3390/s21186220.
  11. Fernández-Caramés T.M., Fraga-Lamas P., Towards The Internet of Smart Clothing: A Review on IoT Wearables and Garments for Creating Intelligent Connected E-Textiles. “Electronics”, Vol. 7, No. 12, 2018, DOI: 10.3390/electronics7120405.
  12. Wilson S., Lain, R., Fabrics and Garments as Sensors: A Research Update. “Sensors”, Vol. 19, No. 16, 2019, DOI: 10.3390/s19163570.
  13. Loss C., Gonçalves R., Lopes C., Pinho P., Salvado R., Smart Coat with a Fully-Embedded Textile Antenna for IoT Applications. “Sensors”, Vol. 16, No. 6, 2016, DOI: 10.3390/s16060938.
  14. Pawłowicz B., Kamuda K., Skoczylas M., Jankowski-Mihułowicz P., Węglarski M., Laskowski G., Identification efficiency in dynamic UHF RFID anticollision systems with textile electronic tags, “Energies”, Vol. 16, No. 6, 2023, DOI: 10.3390/en16062626.
  15. Jankowski-Mihułowicz P., Węglarski M., Chamera M., Pyt P., Textronic UHF RFID Transponder, “Sensors”, Vol. 21, No. 4, 2021, DOI: 10.3390/s21041093.
  16. Jankowski-Mihułowicz P., Węglarski M., Pyt P., Skrobacz K., Karpiński K., UHF Textronic RFID Transponder with Bead-Shaped Microelectronic Module, “Electronics”, Vol. 12, No. 23, 2023, DOI:10.3390/electronics12234873.
  17. 17. Hubacz M., Pawłowicz B., Trybus B., Architektura niskoenergetycznego uniwersalnego sterownika programowalnego, „Pomiary Automatyka Robotyka”, R. 26, Nr 4, 2022, 79–84, DOI: 10.14313/PAR_246/79.