Secara umum, sungai adalah sumber utama air untuk makhluk hidup. Kualiti air sungai menjejaskan kesihatan kita secara langsung yang boleh membahayakan jika kita menggunakan air tercemar. Terima kasih kepada kemajuan teknologi dalam pemantauan kualiti air semasa (WQM) untuk penggunaan air yang selamat. Pada dasarnya, WQM di tapak dan WQM yang berterusan sedang dilaksanakan secara meluas di Malaysia. Kaedah di tapak menyediakan mobiliti yang tinggi, kos operasi yang rendah dan kebarangkalian masalah kecurian atau kerosakan peralatan rendah kerana tiada pemasangan tetap di lokasi WQM diperlukan. Walau bagaimanapun, ia terdedah kepada kebarangkalian ralat manusia yang tinggi disebabkan operasi manual dan penyelesaian data masa nyata yang tidak konsisten. Sementara itu, WQM berterusan atau juga dikenali sebagai WQM berasaskan stesen automatik menyediakan penyelesaian data masa nyata yang konsisten tanpa kesilapan manusia semasa proses WQM. Tetapi kelemahannya adalah mobiliti yang rendah, kebarangkalian masalah kecurian yang tinggi disebabkan pemasangan peralatan tetap dan melibatkan kos operasi yang tinggi. Oleh itu, objektif kajian ini adalah untuk merekabentuk sistem WQM hibrid yang boleh memperbaiki isu-isu semasa kedua-dua kaedah WQM menerusi pembenaman pelbagai teknologi wayarles. Sistem Pengenalan Frekuensi Radio (RFID), rangkaian penderia wayarles (WSN) dan jalur lebar internet disatukan menjadi satu platform ekosistem internet kebendaan (IoT) iaitu dinamakan IoT untuk sistem pemantauan kualiti air (IoT-WQM) adalah dikaji. Sistem IoT-WQM yang dicadangkan menyediakan pemantauan masa nyata terhadap tahap pH dan suhu persekitaran dan dipertingkatkan dengan sistem pemicu amaran mudah alih melalui peranti mudah alih. Untuk mencapai matlamat kajian ini, satu prototaip sistem yang dicadangkan direka dan dibangunkan berdasarkan kajian literasi. Kemudian ia dianalisis oleh beberapa siri eksperimen untuk menyiasat prestasi dan sifatnya. Ini termasuk pengesahan frekuensi, analisis tenaga, analisis pengesanan anti-perlanggaran, analisis ujian jangkauan WSN, penghantaran dan lengah rangkaian
Berdasarkan analisis yang dijalankan, perbezaan peratusan purata bagi pengukuran pH semasa keadaan cuaca basah adalah 0.31% untuk sistem IQT-WQM dan 0.28% untuk sistem RFID kendiri. Sementara itu, perbezaan peratusan purata semasa keadaan cuaca kering untuk IoT-WQM dan sistem RFID kendiri masing-masing adalah 0.36% dan 0.33%. Analisis pengesanan anti-perlanggaran menunjukkan kecekapan menerima 100% paket maklumat yang dihantar dengan tag IoT-WQM. Hasil ujian jangkauan luaran maksimum dalam persekitaran lompatan tunggal LoS sistem IoT-WQM berdasarkan ekstrapolasi adalah 100% sama dengan spesifikasi XBee Pro iaitu 6.5 km. Manakala bagi lompatan pelbagai di dalam persekitaran NLoS, bacaan maksimum RSSI mencapai -85 dBm pada jarak 1000 m. Purata penghantaran sistem IoT-WQM adalah 0.23% sedikit lebih tinggi daripada sistem RFID kendiri untuk kedua-dua mod yang disulitkan dan tidak disulitkan. Sementara itu, purata lengah sistem IoT-WQM sedikit lebih tinggi daripada sistem RFID kendiri untuk kedua-dua mod yang disulitkan dan tidak disulitkan masing-masing sebanyak 0.12% dan 0.45%. _______________________________________________________________________
Generally, rivers are the main resource of water for living thing. The river's water quality affects our health directly which can be harmful if we consume contaminated water. Thanks to the advancement of technology in current water quality monitoring (WQM) for safe water consuming. Basically, on-site WQM and continuous WQM are being extensively deployed in Malaysia. The on-site method provide high mobility, low operation cost and low probability of theft problem or equipment damage as there is no fixed installation at WQM spot is required. However it vulnerable to high probability of human error due to manual operation and non-consistent real-time data solution. Meanwhile, the continuous WQM or also known as automatic station-based WQM provides consistent real-time data solution with no human error during WQM process. But its disadvantages are low mobility, high probability of theft problem due to fixed equipment installation and involve high operation cost. Therefore, the objective of this study is to design a hybrid WQM system which can improve the current issues of both WQM methods through multiple wireless technologies embedment. The Radio Frequency Identification (RFID) system, WSN and internet bandwidth are consolidated into one platform of Internet of Thing (IoT) ecosystem namely IoT for water quality monitoring (IoT-WQM) system is studied. The proposed IoT-WQM system provides real-time monitoring on pH level and ambient temperature and enhanced with mobile alert triggering system through mobile device. To achieve the objective of this study, a prototype of proposed system are designed and developed based on literature reviews. Then it was analyzed by several series of experiment to investigate its performance and characteristic. This includes frequency verification, energy analysis, anti-collision detection analysis, WSN range test analysis, throughput and network latency. Based on conducted analyses, the average percentage difference for pH measurement during wet weather condition are 0.31 % for IoT-WQM system and 0.28 % for standalone RFID system. While, the average percentage difference during dry weather condition for the IoT-WQM and standalone RFID systems are 0.36 % and 0.33 % respectively. The analysis of anti-collision detection shows a 100 % receiving efficiency of the transmitted information packet by transmitting IoT-WQM tags. The maximum outdoor range test result in LoS environment of IoT-WQM system based on extrapolation is 100 % identical with the XBee Pro specification which is 6.5 km. Meanwhile, the maximum reading of average RSSI value for multihop NLoS communication is -85 dBm at 1000 m distance. The average throughput of IoT-WQM system is 0.23% slightly higher than standalone RFID system for both encrypted and unencrypted modes. Meanwhile, the average latency of IoT-WQM system is slightly higher than standalone RFID system for both encrypted and unencrypted mode which are 0.12 % and 0.45 % respectively.
Internet of things based wireless sensor network system for water quality monitoring_ Kamarul Hafiz Kamaludin_E3_2018_MYMY