IIUM Engineering Journal
Not a member yet
783 research outputs found
Sort by
Smart IoT Energy Optimisation and Localisation Monitoring for E-Bike Sharing
Full text linkE-bike sharing has emerged as a sustainable and convenient mode of transportation, offering lightweight, energy-efficient mobility solutions. However, existing systems face challenges such as limited input parameters for modeling, leading to inefficiencies in energy optimization algorithms and power assist mechanisms. A significant concern is the rapid depletion of batteries, which reduces the availability of e-bikes, increases operational costs for fleet managers, and impacts user satisfaction. To address these challenges, this project developed a Smart IoT Energy Optimization and Localization Monitoring System that integrates multi-sensor data, IoT connectivity, and advanced data analytics to monitor real-time usage patterns, battery levels, and the location of e-bikes. The methodology involved integrating sensors to collect key data, implementing connectivity for real-time monitoring, and developing an energy optimization algorithm to prolong battery life, improving the efficiency of the e-bike sharing system. The results demonstrated a 15% improvement in energy efficiency, which increased battery state-of-charge (SOC) and extended operational range. Additionally, the system enabled better fleet management by ensuring optimal energy usage and the availability of e-bikes for users. This approach aligns seamlessly with the Sustainable Development Goals (SDGs) by promoting eco-friendly transportation and enhancing user accessibility. The integration of IoT technology has proven effective in overcoming the limitations of traditional systems, offering a scalable and efficient solution for modern urban mobility.
ABSTRAK: Perkongsian e-basikal telah muncul sebagai kaedah pengangkutan yang lestari dan mudah, menawarkan penyelesaian mobiliti yang ringan dan cekap tenaga. Walau bagaimanapun, sistem sedia ada menghadapi cabaran seperti parameter input yang terhad untuk pemodelan, yang menyebabkan ketidakcekapan dalam algoritma pengoptimuman tenaga dan mekanisme bantuan kuasa. Masalah utama adalah penurunan bateri yang cepat, yang mengurangkan ketersediaan e-basikal, meningkatkan kos operasi untuk pengurus armada, dan memberi kesan kepada kepuasan pengguna. Untuk mengatasi cabaran ini, projek ini membangunkan Sistem Pemantauan Pengoptimuman Tenaga dan Lokalisasi IoT Pintar yang mengintegrasikan data multi-sensor, sambungan IoT, dan analitik data lanjutan untuk memantau corak penggunaan masa nyata, tahap bateri, dan lokasi e-basikal. Metodologi ini melibatkan pengintegrasian sensor untuk mengumpulkan data penting, pelaksanaan sambungan untuk pemantauan masa nyata, dan pembangunan algoritma pengoptimuman tenaga untuk memanjangkan hayat bateri, dengan itu meningkatkan kecekapan sistem perkongsian e-basikal. Hasil kajian menunjukkan peningkatan kecekapan tenaga sebanyak 15%, yang meningkatkan status pengecasan bateri (SOC) dan memanjangkan jarak operasi. Selain itu, sistem ini membolehkan pengurusan armada yang lebih baik dengan memastikan penggunaan tenaga dan ketersediaan e-basikal yang optimum untuk pengguna. Pendekatan ini selaras sepenuhnya dengan matlamat pembangunan mampan (SDG) dengan mempromosikan pengangkutan mesra alam dan meningkatkan aksesibiliti pengguna. Integrasi teknologi IoT terbukti berkesan dalam mengatasi kelemahan sistem tradisional, menawarkan penyelesaian berskala dan cekap untuk mobiliti bandar moden
Construction and Analysis of a New Seven-Dimensional Chaotic System with Complex Dynamical Behaviors
Full text linkThis work presents a novel seven-dimensional hyperchaotic system with six Lyapunov exponents, three of which are positive, confirming chaotic behavior. The proposed system exhibits intricate dynamic behavior. This makes it highly suitable for various applications, particularly in secure communication. The system's key properties were analyzed using Lyapunov exponents, where the highest exponent is "6.68949", further confirming its strong chaotic nature. Additionally, bifurcation diagrams, phase portraits, equilibrium points, the Kaplan-Yorke dimension, and multistability were examined, providing a comprehensive understanding of its complex dynamics. Other important characteristics, including dissipativity, waveform analysis, sensitivity to initial conditions, and keyspace analysis, were also investigated to validate the system's robustness and applicability. A Mathematica model generated phase images of several strange attractors to support the theoretical findings.
ABSTRAK: Karya ini mempersembahkan sistem hiperchaotic tujuh dimensi novel dengan enam eksponen Lyapunov, tiga daripadanya positif, mengesahkan tingkah laku huru-hara. Sistem yang dicadangkan mempamerkan tingkah laku dinamik yang rumit. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk pelbagai aplikasi, terutamanya dalam komunikasi selamat. Sifat utama sistem dianalisis menggunakan eksponen Lyapunov, di mana eksponen tertinggi ialah "6.68949", seterusnya mengesahkan sifat huru-hara yang kuat. Selain itu, gambar rajah bifurkasi, potret fasa, titik keseimbangan, dimensi Kaplan-Yorke, dan kestabilan berbilang telah diperiksa, memberikan pemahaman menyeluruh tentang dinamik kompleksnya. Ciri penting lain, termasuk dissipativity, analisis bentuk gelombang, kepekaan kepada keadaan awal dan analisis ruang kekunci, juga disiasat untuk mengesahkan keteguhan dan kebolehgunaan sistem. Menggunakan model MATHEMATICA, imej fasa beberapa penarik pelik dijana untuk menyokong penemuan teori
Formation of Void in BFS/CaCO3 Diffusion Couple
Full text linkThis study investigates void formation in the blast furnace slag (BFS) and calcium carbonate (CaCO3) diffusion couple, which is critical for understanding the interdiffusion process in cement production. The experimental analysis involved high-temperature diffusion experiments, focusing on the volume fraction of void at the BFS/CaCO3 interface, the activation energy of void formation, and the I-V measurement of void formation at the BFS/CaCO3 interface. Void measurements revealed a 25% increase after exposure to the specified temperature, while the activation energy for void formation was calculated to be – 41.48 kJ/mol. I-V measurements revealed ionic diffusion as the dominant mechanism for void formation, with an average decomposition rate of 1.4598 ´ 10-12 m2s-1. These findings provide valuable insights for utilizing BFS in cement production.
ABSTRAK: Kajian ini menyelidik pembentukan rongga dalam pembentukan sanga relau letupan (BFS) dan kalsium karbonat (CaCO?), di mana ianya sangat penting bagi memahami proses antara resapan (interdiffusion) dalam pengeluaran simen. Analisis eksperimen melibatkan ujian resapan pada suhu tinggi, dengan tumpuan kepada pecahan isipadu rongga antara permukaan BFS/CaCO?, tenaga pengaktifan bagi pembentukan rongga, dan pengukuran I-V bagi pembentukan rongga antara muka BFS/CaCO?. Pengukuran rongga menunjukkan peningkatan sebanyak 25% selepas terdedah kepada suhu yang ditetapkan, manakala tenaga pengaktifan bagi pembentukan rongga dikira sebanyak –41.48 kJ/mol. Pengukuran I-V menunjukkan bahawa penyebaran ionik merupakan mekanisme dominan bagi pembentukan rongga, dengan kadar penguraian purata sebanyak 1.4598 × 10?¹² m²/s. Dapatan ini memberikan pemahaman penting bagi penggunaan BFS dalam pengeluaran simen
LoRa-Driven Algorithms for Accurate Return-to-Home (RTH) Prediction in Unmanned Aerial Vehicles
Full text linkUnmanned aerial vehicles (UAVs) are prone to crashes due to user inexperience, technical issues, or adverse weather conditions. Most commercial UAVs have a real-time monitoring feature, where important UAV parameters can be monitored. However, low-cost, non-ready-to-fly UAVs often lack these capabilities, making assessing their condition challenging or taking preventive measures when faults occur. This paper presents a novel return-to-home (RTH) prediction algorithm for UAVs, which is triggered when a fault is detected in the UAV. The key contribution of this study is the innovative application of LoRa data in the design of the prediction algorithm, which sets it apart from existing reviews and research that have not explored this approach. The data from the LoRa wireless communication network will be utilized in this algorithm, which consists of three critical parameters: the speed of the UAV (V), the flight range (R), and the battery level (T). Specifically, the algorithm utilizes LoRa’s received signal strength indicator (RSSI) data to estimate the flight range and is designed for use within a 1 km flight radius. It provides actionable recommendations to UAV pilots to return the UAV to its home position or to land immediately, which can be accessed through a mobile application. This approach enhances safety by reducing the risk of UAV crashes and ensuring timely interventions.
ABSTRAK: Kenderaan udara tanpa pemandu (UAV) terdedah kepada kemalangan kerana faktor seperti pengguna kurang berpengalaman, isu teknikal atau keadaan cuaca buruk. Kebanyakan UAV komersial yang terdapat di pasaran didatangi dengan ciri pemantauan masa sebenar, di mana parameter penting UAV boleh dipantau. Walau bagaimanapun, UAV berkos rendah dan tidak sedia terbang sering kekurangan keupayaan ini, menjadikannya mencabar dalam menilai keadaan atau mengambil langkah pencegahan apabila berlaku kerosakan. Kajian ini mengkaji algoritma baharu ramalan pulang ke pangkalan (RTH) untuk UAV, tercetus apabila kerosakan dikesan dalam UAV. Sumbangan utama kajian ini adalah aplikasi inovatif data LoRa dalam reka bentuk algoritma ramalan, membezakannya daripada kajian terdahulu yang belum menggunakan LoRa dalam konteks ini. Data dari rangkaian komunikasi tanpa wayar LoRa digunakan dalam algoritma ini, iaitu terdiri daripada tiga parameter penting: kelajuan UAV (V), penerbangan (R), dan paras bateri (T). Secara khusus, algoritma menggunakan data penunjuk kekuatan isyarat (RSSI) yang diterima LoRa bagi menganggarkan julat penerbangan dan direka bentuk bagi kegunaan radius penerbangan 1 km. Kajian ini memberi cadangan tindakan yang boleh diambil oleh juruterbang UAV, sama ada bagi mengembalikan UAV ke kedudukan asal atau mendarat serta-merta, yang boleh diakses melalui aplikasi mudah alih. Pendekatan ini meningkatkan keselamatan dengan mengurangkan risiko kemalangan UAV dan memastikan campur tangan pengguna tepat pada masanya
Latency Performance Evaluation of LEO Starlink and SES-12 GEO HTS Network Under Tropical Rainfall Conditions
Full text linkHigh Throughput Satellites (HTS) in geostationary Earth orbit (GEO) have been rapidly launched to meet the growing demand for high-speed data. However, the latency of HTS remains the same as that of conventional GEO satellites due to the characteristics of their orbit. Recently, Starlink HTS satellites in low Earth orbit (LEO) mega constellations have been operationalised globally, providing low-latency internet services compared to GEO HTS. Despite their high-speed benefits, Ku-band HTS systems are highly susceptible to rain-induced signal attenuation, particularly in regions with heavy rainfall, such as the tropics and equatorial countries. This phenomenon weakens the radio frequency signals and impacts real-time latency in the communication link. This research aims to determine the latency effect of the HTS satellite in LEO and GEO and evaluate its performance under heavy rainfall conditions. This study utilises real satellite link services from SES-12 GEO HTS and LEO Starlink for performance assessment. Continuous latency measurements are recorded over six months to analyse Ku-band performance in a heavy rainfall region. The results indicate that extreme rainfall in the tropical region significantly affects GEO satellite links, causing prolonged signal degradation due to fixed ground stations. In contrast, Starlink’s LEO network experiences less impact from rain fade, as it dynamically switches between multiple satellites. The results show latency for the GEO terminal link ranges from 600 milliseconds (ms) to 3000 milliseconds (ms), whereas latency for the LEO Starlink terminal ranges from 20 milliseconds (ms) to 100 milliseconds (ms). Starlink provides higher satellite link availability at 99.6% onsite compared to 94% for the tropical region's SES-12 GEO HTS satellite services.
ABSTRAK: Satelit Jalur Lebar Berkapasiti Tinggi (HTS) dalam orbit geostasioner (GEO) berkembang pesat bagi memenuhi permintaan data berkelajuan tinggi. Namun, latensi HTS GEO kekal tinggi seperti satelit GEO tradisional. Sebaliknya, HTS dalam orbit bumi rendah (LEO) seperti Starlink menawarkan internet berlatensi rendah secara global.Walaupun berkelajuan tinggi, sistem HTS menggunakan jalur Ku terdedah kepada pelemahan isyarat hujan, terutamanya di kawasan tropika. Fenomena ini bukan sahaja melemahkan isyarat frekuensi radio tetapi juga menjejaskan latensi komunikasi masa nyata. Penyelidikan ini bertujuan untuk menentukan kesan latensi sistem satelit HTS di orbit LEO dan GEO serta menilai prestasinya dalam keadaan hujan lebat. Pengukuran latensi berterusan direkodkan selama enam bulan bagi menganalisis prestasi jalur Ku di kawasan beriklim hujan lebat.Kajian ini menilai kesan latensi HTS LEO dan GEO dalam keadaan hujan lebat menggunakan perkhidmatan satelit SES-12 GEO HTS dan LEO Starlink di Makmal Komunikasi Satelit IIUM. Keputusan menunjukkan hujan lebat memberi kesan besar kepada sambungan GEO kerana stesen bumi tetap, manakala rangkaian LEO Starlink kurang terjejas kerana boleh beralih antara satelit. Kelewatan GEO ialah 600ms–3000ms, manakala Starlink hanya 20ms–100ms. Starlink juga lebih stabil dengan 99.6% ketersediaan berbanding 94% bagi SES-12 GEO HTS di kawasan tropika menyebabkan degradasi isyarat berpanjangan
Trade-Space Exploration Comparison of Parametric Cost Models for Satellite Anomalies with RMSE and RRMSE
Full text linkSatellites are essential for modern communication, navigation, and Earth observation, but their operation in the harsh space environment makes them vulnerable to anomalies and failures, resulting in significant financial losses. This research investigates the relationship between the design life of satellite subsystems and the cost of anomalies, using data from the Seradata database. Three statistical models, Exponential, Weibull, and Poisson distributions, were applied to cost data for four critical subsystems: antenna, payload, power system, and attitude control. Each model was fitted using one-variable (cost only) and two-variable approaches (design life and cost) to evaluate subsystems' behaviour independently and in combination. The performance of each model was assessed using the Root Mean Square Error (RMSE) and the Relative RMSE (RRMSE). Among all models, the Exponential distribution consistently produced the best results. For instance, the payload subsystem achieved the lowest RMSE and RRMSE of 115.73 and 41.66% in the two-variable case. Similarly, the attitude control subsystem showed strong performance with an RMSE of 110.57 and RRMSE of 40.59%. In contrast, the Poisson distribution yielded the highest errors across most subsystems, with the antenna subsystem reaching an RMSE of 489.87 and RRMSE of 102.65% in the two-variable fitting. The Weibull model demonstrated mixed performance, performing moderately for the payload subsystem (RMSE 186.21, RRMSE 67.03%), but poorly for the power system and antenna subsystems, particularly when two variables were used.
ABSTRAK: Satelit memainkan peranan penting dalam komunikasi moden, navigasi, dan pemerhatian bumi, namun operasinya dalam persekitaran angkasa lepas yang ekstrem menjadikannya terdedah kepada anomali dan kegagalan, sekali gus membawa kepada kerugian kewangan yang besar. Kajian ini mengkaji hubungan antara jangka hayat reka bentuk subsistem satelit dengan kos anomali menggunakan data daripada pangkalan data Seradata. Tiga model statistik iaitu taburan Eksponen, Weibull, dan Poisson telah digunakan pada data kos bagi empat subsistem kritikal: antena, muatan, sistem kuasa, dan kawalan sikap. Setiap model dipadankan menggunakan pendekatan satu pemboleh ubah (kos sahaja) dan dua pemboleh ubah (jangka hayat reka bentuk dan kos) bagi menilai tingkah laku subsistem secara individu dan gabungan. Prestasi setiap model dinilai menggunakan Ralat Punca Min Kuasa Dua (RMSE) dan Relatif RMSE (RRMSE). Antara semua model, taburan Eksponen secara konsisten memberikan dapatan terbaik. Sebagai contoh, dalam subsistem muatan, ia mencapai nilai RMSE dan RRMSE terendah iaitu 115.73 dan 41.66% masing-masing bagi kes dua pemboleh ubah. Begitu juga, subsistem kawalan sikap menunjukkan prestasi kukuh dengan RMSE 110.57 dan RRMSE 40.59%. Sebaliknya, taburan Poisson menghasilkan ralat tertinggi dalam kebanyakan subsistem, dengan subsistem antena mencatatkan RMSE 489.87 dan RRMSE 102.65% dalam padanan dua pemboleh ubah. Model Weibull pula menunjukkan prestasi bercampur, sederhana dalam subsistem muatan (RMSE 186.21, RRMSE 67.03%) tetapi lemah bagi subsistem sistem kuasa dan antena, khususnya apabila dua pemboleh ubah digunakan
Numerical Investigation of Sediment Scour Downstream of Adjustable and Fixed Submerged Weir Using FLOW-3D
Full text linkScouring downstream of hydraulic structures poses significant risks to structural stability and sediment transport processes in river systems. This study presents a numerical investigation of sediment scour behaviour downstream of two submerged weir types, adjustable submerged weirs (hydraulic tilting gates) and fixed submerged weirs (Crump weirs), using FLOW-3D software. Field measurements from Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) surveys were used to validate the hydrodynamic model, with a finer mesh size of 1.5 m achieving high accuracy (R² = 0.998, RMSE = 0.018 m). This mesh size was subsequently adopted for sediment transport simulations. The research focuses on evaluating velocity at the bed and scour depth under a range of flow discharge series, from 183.30 m³/s to 3666.00 m³/s, over a 2-year ARI for the Kelantan River, across 20 simulation runs, with low, moderate, and high discharges, classified using a percentile-based approach. The simulations adopt the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with the RNG turbulence model, coupled with the Meyer-Peter and Müller sediment transport formulation. Results reveal that the adjustable submerged weir generally produces higher bed-level velocities at low to moderate discharges, indicating a tendency toward more concentrated local scour. This is likely due to the flow being constricted and accelerated as it passes over and through the adjustable structure, thereby increasing shear stress on the bed. In contrast, the fixed Crump weir exhibits significantly higher peak velocities under extreme flow conditions, leading to broader but less focused erosion patterns, likely because its fixed geometry causes the flow to spread out more evenly downstream, reducing localised acceleration but increasing the overall area affected by erosion. Scour depth analysis reveals that the adjustable weir induces deeper scour holes, with a maximum depth of -5.917 m, whereas the fixed weir reaches a maximum depth of -4.128 m. These outcomes highlight the influence of structural geometry and operational flexibility on downstream hydraulic behaviour and sediment response.
ABSTRAK: Hakisan di hilir struktur hidraulik boleh menjejaskan kestabilan struktur dan proses pengurusan sedimen sungai. Kajian ini menjalankan analisis berangka terhadap keadaan hakisan sedimen pada dua jenis empangan tenggelam iaitu empangan tenggelam boleh laras (pintu hidraulik condong) dan empangan tenggelam kekal (empangan Crump), menggunakan perisian FLOW-3D. Pengukuran lapangan menggunakan Doppler Akustik Pembukah Semasa (ADCP) digunakan bagi mengesahkan model hidrodinamik, di mana saiz mesh lebih halus 1.5 m mencapai ketepatan tinggi (R² = 0.998, RMSE = 0.018 m). Seterusnya digunakan bagi simulasi pengangkutan sedimen. Kajian ini memfokuskan pada penilaian halaju pada dasar sungai dan kedalaman hakisan bagi beberapa siri pelepasan aliran sungai berkelajuan antara 183.30 m³/s hingga 3666.00 m³/s selama tempoh 2 tahun (ARI) di Sungai Kelantan. Ia melibatkan 20 siri simulasi, dengan aliran rendah, sederhana dan tinggi yang diklasifikasikan menggunakan pendekatan berasaskan persentil. Simulasi ini menggunakan persamaan Navier-Stokes Purata-Reynolds (RANS) dengan model pergolakan RNG, digabungkan bersama rumusan Meyer-Peter dan Müller bagi pengangkutan sedimen. Dapatan kajian menunjukkan empangan tenggelam boleh laras menghasilkan halaju dasar lebih tinggi pada aliran rendah hingga sederhana, mendorong kepada hakisan setempat yang bertumpu. Hal ini berkemungkinan disebabkan oleh aliran yang tersekat dan dipercepatkan ketika melalui struktur boleh laras, lalu meningkatkan tegasan ricih pada dasar sungai. Sebaliknya, empangan Crump jenis kekal menunjukkan halaju puncak lebih tinggi semasa aliran deras, menghasilkan corak hakisan yang lebih meluas tetapi kurang bertumpu, kerana geometri kekal menyebabkan aliran tersebar lebih sekata di hilir, sekaligus mengurangkan pecutan setempat, tetapi memperluas kawasan yang terjejas oleh hakisan. Analisis kedalaman hakisan mendedahkan bahawa empangan boleh laras menghasilkan lubang hakisan yang lebih dalam, dengan kedalaman maksimum -5.917 m, manakala empangan kekal mencapai kedalaman maksimum -4.128 m. Dapatan ini menekankan pengaruh geometri struktur dan fleksibiliti operasi pada keadaan hidraulik hilir serta respon sedimen
Optimizing FPGA Resource Allocation for SHA-3 Using DSP48 and Pipelining Techniques
Full text linkDeploying SHA-3 on FPGA devices requires significant resource allocation; however, the resulting throughput still needs improvement. This study employs the DSP48 module on the Xilinx FPGA to address this issue and implements an eight-stage pipeline methodology to minimize latency. The implementation design comprises a datapath and controller module, utilizing a Xilinx Artix-7-100T series FPGA as the hardware. This method makes use of FPGA resources like Look-Up Tables (LUT), Look-Up Table Random Access Memory (LUTRAM), Flip-Flops (FF), Block RAM (BRAM), Digital Signal Processing (DSP), Input/Output (IO), and Buffer (BUFG). The system's highest frequency is 107.979 MHz, achieving different throughputs for cryptographic hash functions. Specifically, it performs a throughput of 5.183 Gbps for SHA3-224, 4.895 Gbps for SHA3-256, 3.743 Gbps for SHA3-384, and 2.591 Gbps for SHA3-512.
ABSTRAK: Menggunakan SHA-3 pada peranti FPGA memerlukan peruntukan sumber yang ketara, walaupun daya pengeluaran yang terhasil adalah terhad. Untuk menangani isu ini, kajian ini menggunakan modul DSP48 yang disertakan pada Xilinx FPGA dan melaksanakan metodologi saluran paip lapan peringkat untuk meminimumkan kependaman. Reka bentuk pelaksanaan terdiri daripada laluan data dan modul pengawal, menggunakan siri FPGA Xilinx Artix-7-100T sebagai perkakasan. Kaedah ini menggunakan sumber FPGA seperti Look-Up Tables (LUT), Look-Up Table Random Access Memory (LUTRAM), Flip-Flops (FF), Block RAM (BRAM), Digital Signal Processing (DSP), Input/Output (IO), dan Penampan (BUFG). Kekerapan tertinggi sistem ialah 107.979 MHz, dan ia mencapai daya pemprosesan yang berbeza untuk fungsi cincang kriptografi yang berbeza. Secara khususnya, ia mencapai daya pemprosesan 5.183 Gbps untuk SHA3-224, 4.895 Gbps untuk SHA3-256, 3.743 Gbps untuk SHA3-384 dan 2.591 Gbps untuk SHA3-512
Cloud Computing-Based Security Analysis on Wireless Sensor Nodes Cluster Using Predictive Technique
Full text linkRapid technological advancements have led to the widespread deployment of wireless sensor networks (WSNs) in industrial environments, making cybersecurity a critical concern in cloud computing. This paper presents a predictive framework for cloud-based intrusion detection and prevention for WSNs. It integrates machine learning models—Multilayer Perceptron (MLP), Decision Tree, and Autoencoder—to precisely classify and mitigate various impacts of cyber intrusions on a cluster of wireless sensors. An intelligent prioritization and prevention system is also proposed, categorizing attacks—blackhole, grayhole, flooding, and scheduling—based on their impact on industrial processes. Experimental results indicate robust detection capabilities, with the Decision Tree achieving 99.48% accuracy, slightly outperforming MLP at 99.37%. The Autoencoder demonstrated superior binary classification, distinguishing between normal and anomalous instances with high precision and recall rates. This framework leverages the WSN-DS dataset to simulate and validate its efficiency in mitigating real-time threats. Future work will focus on refining the prioritization model and integrating advanced machine learning techniques for enhanced adaptability and resilience.
ABSTRAK: Kemajuan pesat dalam teknologi telah membawa kepada penggunaan meluas rangkaian penderia wayarles (WSN) dalam persekitaran industri, menjadikan keselamatan siber sebagai kebimbangan kritikal dalam pengkomputeran awan. Kajian ini membentangkan rangka kerja ramalan bagi mengesan dan mencegah pencerobohan berasaskan awan untuk WSN. Ia menyepadukan model pembelajaran mesin—Perseptron Berbilang Lapis (MLP), Pokok Keputusan (Decision Tree) dan Enkoder Automatik (Autoencoder)—bagi klasifikasi tepat dan pengurangan pelbagai kesan pencerobohan siber pada kelompok penderia wayarles. Sistem keutamaan dan pencegahan pintar turut dicadangkan, mengkategorikan serangan—lubang hitam, lubang kelabu, banjir dan penjadualan—berdasarkan kesan terhadap proses industri. Dapatan eksperimen menunjukkan keupayaan pengesanan yang mantap dengan Decision Tree mencapai ketepatan 99.48%, sedikit mengatasi prestasi MLP pada 99.37%. Autoencoder menunjukkan klasifikasi binari yang unggul, membezakan antara kejadian biasa dan anomali dengan ketepatan tinggi dan kadar ingatan semula. Rangka kerja ini memanfaatkan set data WSN-DS bagi simulasi dan pengesahan kecekapan dalam mengurangkan ancaman masa nyata. Kajian akan menumpukan pada memperhalusi model keutamaan dan menyepadukan teknik pembelajaran mesin lanjutan pada masa hadapan bagi kebolehsuaian dan daya tahan yang tinggi
Performance Benchmarking of Hyperledger Fabric on Heterogeneous Hardware for IoT Applications
Full text linkHyperledger Fabric (HLF), a widely used open-source private blockchain, has garnered attention for its ability to enable blockchain in Internet of Things (IoT) applications. Embedding HLF nodes within IoT devices enables smart contract integration for secure and automated communications, thereby reducing reliance on intermediaries. However, resource-constrained IoT devices often face challenges with complex operations due to their limited processing power. While HLF deployment on single-board computers (SBCs) like Raspberry Pi has been explored, comprehensive performance evaluations across diverse hardware setups in a heterogeneous blockchain network are limited. This study benchmarks HLF performance on a network comprising SBCs with ARM architectures (Cortex-A72 and Cortex-A76) and laptops with Intel Core i7 and Intel Celeron processors. Using Hyperledger Caliper, key performance metrics, including throughput, latency, CPU usage, and memory consumption, were measured. Results show that high-throughput applications are best supported by high-end processors capable of handling multiple clients, achieving up to 1,148.3 TPS. In contrast, SBCs efficiently handle moderate transaction loads from single clients with minimal latency increases. These findings demonstrate the adaptability of HLF across varied hardware configurations, provided a proper network architecture setup, supporting its deployment in diverse IoT environments.
ABSTRAK: Fabrik hiperlejer (Hyperledger Fabric, HLF), iaitu rantaian blok peribadi sumber terbuka yang digunakan secara meluas, telah mendapat perhatian kerana keupayaannya dalam memacu blok rantaian dalam aplikasi Internet of Things (IoT). Penyepaduan nod HLF ke dalam peranti IoT membolehkan penggunaan kontrak pintar bagi komunikasi selamat dan automatik, seterusnya mengurangkan kebergantungan kepada pihak ketiga. Namun, peranti IoT yang memiliki sumber terhad sering menghadapi cabaran dalam melaksanakan operasi kompleks disebabkan oleh kuasa pemprosesannya yang terhad. Walaupun penerapan nod HLF pada komputer papan tunggal (SBC) seperti Raspberry Pi telah dikaji, penilaian prestasi yang komprehensif merangkumi pelbagai konfigurasi perkakasan dalam blok rantaian heterogen masih terhad. Kajian ini merupakan penanda aras prestasi HLF pada rangkaian yang terdiri daripada SBC berasaskan seni bina ARM (Cortex-A72 dan Cortex-A76) serta komputer riba berprosesor Intel Core i7 dan Intel Celeron. Mengguna pakai Hyperledger Caliper, metrik prestasi utama seperti kadar penghantaran, masa tindak balas, penggunaan CPU, dan penggunaan memori telah diukur. Dapatan kajian menunjukkan bahawa kadar aplikasi penghantaran tertinggi, paling sesuai disokong oleh pemproses berprestasi tinggi yang mampu mengendalikan pelbagai klien, mencapai sehingga 1,148.3 TPS. Sementara itu, SBC berupaya mengendalikan beban transaksi sederhana daripada klien tunggal dengan peningkatan masa tindak balas yang minima. Penemuan ini menunjukkan kebolehsesuaian HLF merentasi pelbagai konfigurasi perkakasan, dengan syarat rangkaian yang sesuai disediakan, sekaligus menyokong pelaksanaannya dalam persekitaran IoT yang pelbagai