کنترل کننده PID مبنی بر بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) برای کوادروتور با سنسور مجازی

PSO Based PID Controller for Quadrotor with Virtual Sensor

چکیده

1. مقدمه

2. تخمین زدن متغیرها با استفاده از طرح سنسور مجازی

2.1 شبکه عصبی بازگشتی قطری

2.2 فیلتر توسعه یافته ی کالمن EKF

3.بهینه سازی PID با استفاده از PSO

4. مدل QUADROTOR

5. پیاده سازی و ارزيابي

6. نتیجه گیری

چکیده

توسعه و پیاده سازی های اخیر در سیستم کنترل هوشمند منجر به پیشرفت و توسعه فن آوری سیستم سنسور مجازی شده است. سیستم سنسور مجازی اجازه می دهد تا متغیر های غیر قابل اندازه گیری با دقت پیش بینی شوند، که برای کاهش میزان سنسورهای مورد نیاز نظارت و کنترل یک سیستم، به ویژه برای مورد کنترل یک quadrator بسیار سودمند است. این مقاله تکنیک جدیدی برای طراحی یک کنترل PID با استفاده از سیستم سنجش مجازی، که متشکل از شبکه عصبی بازگشتی قطری (DRNN) و فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) می باشد، ارائه می دهد که متغیر های غیر قابل اندازه گیری در سیستم کوادروتور را  بر اساس وضعیت فعلی و ورودی های کنترلی پیش بینی می کند. تکنیک بهینه سازی زیست شناسی،  بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، برای استفاده در DRNN برای جلوگیری از هر گونه شرایط فوق العاده محلی پیشنهاد شده است. علاوه بر این، یک کنترل کننده موقعیت PID مبتنی بر PSO نیز برای یکپارچه سازی با سیستم سنسور مجازی برای کنترل یک کوادروتور طراحی شده است.

1. مقدمه

کنترل کننده های مشتق انتگرال نسبی (PID) برای مدت طولانی به ویژه در صنایع مختلف اجرا شده است و بیشتر برای سیستم های یک ورودی یک خروجی (SISO) استفاده شده است. اساسا، روش های تنظیم پارامترهای  کنترل کننده PID با تنظیم مقادیر متناسب، انتگرال و منافع مشتق شده می باشد که برای تولید (Taeib et al., 2013).خروجی یک سیستم کنترل شده و قرار دادن نقطه هدف درست استفاده می شود.  چندین روش برای پیدا کردن متغیرهای هدف وجود دارد مانند Ziegler-Nichols، حاشیه ی تدریجی، ژن ریشه، حداقل واریانس، برنامه ریزی بهبود و غیره، (به عنوان مثال اولین نوشته ها در مورد مسائل Koivo و Tanntu را ببینید،1991، Aström و Hagglund، 1995)، 

6. نتیجه گیری

روشی جایگزین در توسعه PID مبتنی بر PSO برای یک مدل quadrator پیشنهاد شده است. برای همه12 متغیرهای توصیف مدل quadrator، 3 حالت متغیرها، که متغیرهای غیر قابل اندازه گیری هستند، بودند که با استفاده از سیستم سنجش مجازی تخمین زده شدند. سیستم سنسور مجازی با استفاده از روش DRNN با فیلتر EKF یکپارچه شدند،و اجازه دادند تا متغیر ها با استفاده از متغیرهای ثانویه تخمین زده شوند. الگوریتم بهینه سازیPSO در DRNN و در تعیین پارامترهای بهینه کنترل کننده PID استفاده شد. نتایج نشان می دهد که طرح سنجش مجازی متغیر های غیر قابل اندازه گیری را به طور رضایت بخشی بر اساس اطلاعات متغیرهای قابل اندازه گیری یا ثانویه پیش بینی می کند. علاوه بر این، نشان داده شده است که PID مبتنی بر PSO با سنسور مجازی برای quadrator، موقعیت x، y و z را به خوبی برای تغییرات نقطه ای  کنترل می کند. مقایسه نتایج با کنترل PID دستی، عملکرد برتر برای مورد کنترل کننده PID مبتنی بر PSO را نشان داده است.

Abstract

Recent development and implementation on intelligent control system has lead to the development of virtual sensing system technology. Virtual sensing system allows immeasureable state variables to be accurately predicted, which is very beneficial to reduce the amount of sensors required to monitor and control a system, especially for the case of controlling a quadrator. This paper proposes a novel technique to design a PID control using virtual sensing system, consisting of Diagonal Recurrent Neural Network (DRNN) and Extended Kalman Filter (EKF), which predicts the immeasureable states of the quadrator system based on the current states and control inputs. A bio-inspired optimization technique, Particle Swarm Optimization (PSO), is proposed to be applied in DRNN to avoid any possibilities from local extreme condition. Further, a PSO based PID position controller is also developed to be integrated with the designed virtual sensing system to control a quadrator.

1. INTRODUCTION

Proportional Integral Derivative (PID) controllers have been implemented for a long time especially in various industries, and mostly applied for Single Input Single Output (SISO) systems. Basically, tuning methods of PID controller parameters are performed by adjusting the proportional, integral and derivative gains to make the output of a controlled system track a target set-point properly (Taeib et al., 2013). There are several techniques available to find the value of the gains such as Ziegler-Nichols, gain-phase margin, root locus, minimum variance, gain scheduling, etc., (see e.g. first literatures on the issues by Koivo and Tanntu, 1991, Aström and Hagglund, 1995), however, these methods were considered less than optimal for systems that are nonlinear and of higher order. Although in general, until now PID type of controllers are still succesfully applied in many industrial processes as well as in many other applications, nevertheless it has still many limitations.

6. CONCLUSIONS

An alternative method in the development of PSO based PID controller for a quadrator model has been proposed. For all 12 state variables describing the quadrator model, 3 state variables, which are immeasureable variables, have been estimated using virtual sensing system. The virtual sensing system is derived using the DRNN method integrated with EKF, allowing the immeasureable states to be determined from the secondary variables. An optimization algorithm, PSO, is applied both in DRNN and in determining the optimal parameters of PID controller. The results show that the virtual sensing scheme predicts the immeasureable variable of the quadrator’s state variables satisfactorily based on the information from measureable or secondary variables. Further, it is also shown that the proposed PSO based PID control scheme with virtual sensor for the quadrator, control the x, y and z position quite well to set-point changes. Comparing the results with manualy-tuned PID controller, a superior performance is demonstrated for the case of PSO based PID controller.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل کننده PID مبنی بر بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) برای کوادروتور با سنسور مجازی

PSO Based PID Controller for Quadrotor with Virtual Sensor

بهینه سازی پروتکل مسیرگزینی TEEN در شبکه سنسور وایرلس شناختی

Optimization on TEEN routing protocol in cognitive wireless sensor network

چکیده
1- مقدمه
2- نتایج
2-1- شبکه CWSN مبتنی بر پروتکل مسیریابی TEEN
2-2- بهینه سازی پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN
3- روش کار
3-1- به کارگیری پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN
3-2- بهینه سازی پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN
4- پروتکل مسیریابی TEEN
5- شبکه CWSN مبتنی بر پروتکل مسیریاب TEEN
5-1- کاربرد پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN
5-2- بهینه سازی پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN
6- شبیه سازی و تحلیل
6-1- مقایسه پروتکل های LEACH و TEEN
6-2- مقایسه بین پروتکل های TEEN و A-TEEN
7- نتیجه گیری ها
منابع

چکیده

به منظور بهبود راندمان انرژی در شبکه حسگر بی سیم شناختی، این مقاله پروتکل مسیریابی در شبکه حسکر بهینه از نظر انرژی و حساس به آستانه (TEEN) را در شبکه حسگر بی سیم شناختی به کارگیری می کند. این مقاله به منظور پایدارسازی بیشتر مسیریابی و طیف ، شبکه پیشرفته حسگر بهینه از نظر انرژی و حساس به آستانه (A-TEEN) را ارائه می کند که نسخه بهینه سازی شده پروتکل TEEN است. پروتکل A-TEEN روش انتخاب سرخوشه را در مقایسه با پروتکل TEEN بهبود داده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که در مقایسه با ساختار کلاسترینگ (خوشه بندی) تطبیقی با انرژی پایین، پروتکل TEEN راندمان انرژی را افزایش می دهد و طول عمر شبکه حسگر بی سیم شناختی را گسترش می دهد. پروتکل A-TEEN راندمان انرژی و طول عمر را با کار بیشتر در همان ساختارها در مقایسه با پروتکل معمولی TEEN بهبود می بخشد.

7- نتیجه گیری ها

این مقاله به کارگیری پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN از طریق اتصال فرآیند شناسایی کانال بیکار در هر دور را نشان می دهد. به دلیل محدود بودن HT و ST، پروتکل TEEN ارسال داده ضروری را به دفعات کاهش می دهد. در مقایسه با پروتکل LEACH، پروتکل TEEN راندمان انرژی را بهبود می دهد و زمان مرگ نود را برای افزایش طول عمر شبکه به تاخیر می اندازد. این مقاله با در نظر گرفتن پایداری طیف و مسیریابی شبکه، الگوریتم بهینه سازی (A-TEEN) پروتکل مسیریابی TEEN در شبکه CWSN را ارائه می کند. پروتکل A-TEEN روش انتخاب CH مربوط به پروتکل TEEN را بهینه می کند و لینک های مسیریابی را پایدارتر و قابل اطمینان تر می کند. پروتکل A-TEEN در مقایسه با پروتکل TEEN سبب بهبود راندمان انرژی و افزایش طول عمر شبکه می شود.

Abstract

In order to improve the energy efficiency of cognitive wireless sensor network, this paper introduces threshold-sensitive energy efficient sensor network (TEEN) routing protocol into cognitive wireless sensor network. To make routing and spectrum more stable, this paper presents advanced threshold-sensitive energy efficient sensor network (A-TEEN), which is the optimization of TEEN. A-TEEN optimized the cluster head election method compared with TEEN. Simulation result shows that compared with low-energy adaptive clustering hierarchy, TEEN increases the energy efficiency and extends life cycle of cognitive wireless sensor network. A-TEEN improves the energy efficiency and lifetime further operating in the same settings compared with the regular TEEN.

7- Conclusions

This paper introduces a TEEN routing protocol to CWSN through joining the process of idle channel detection in each round. Due to the limited HT and ST, TEEN reduces unnecessary data transmission a number of times. Compared with LEACH, it improved the energy efficiency and delayed the time of node death to extend the network life cycle. Considering the network routing and spectrum stability, this paper presents the optimization algorithm (A-TEEN) of TEEN routing protocol in CWSN. A-TEEN optimizes the CH election method of the TEEN and makes routing link more stable and reliable. Compared with TEEN, A-TEEN improves the energy efficiency and life cycle of the network further.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بهینه سازی پروتکل مسیرگزینی TEEN در شبکه سنسور وایرلس شناختی

Optimization on TEEN routing protocol in cognitive wireless sensor network

دستگاه هوشمند پوشیدنی دستی برای سیستم تفسیر زبان اشاره با ترکیب حسگرها

Smart Wearable Hand Device for Sign Language Interpretation System With Sensors Fusion

چکیده
1 مقدمه
2 طراحی سیستم
الف ) طراحی سخت افزاری و جریان سیستم
ب) ساز و کار آزمایش
3 روش ها
الف ) پیش پردازش
ب) استخراج ویژگی
ج) دسته بندی کننده اشاره ها
4 نتایج و مباحث
الف ) نتایج آزمایش
ب) کاربرد تفسیر زبان اشاره
5 جمع بندی
منابع

چکیده

استفاده از زبان اشاره یکی از روش های غریزی برای ایجاد ارتباط برای نشان دادن یک منظور یا مقصود خاص می باشد . ازین رو، تحقیقات در رابطه تفسیر زبان نشانه ها با استفاده از حرکت های اشاره ، به صورت گسترده در طول دهه های گذشته، بررسی شده است تا بتوان دستگاه ها و روش های مناسب کمکی برای افراد کر  و لال فراهم شوند تا آن ها بتوانند بدون مشکل، ارتباطات اجتماعی داشته باشند. در این مقاله، یک سیستم تفسیر زبان نشانه ای هوشمند با استفاده از یک دستگاه پوشیدنی دستی  پیشنهاد شده است تا بتوان به هدف مورد نظر دست پیدا کرد. این سیستم های پوشیدنی از 5 سنسور  ترکیبی ، دو سنسور فشاری، یک سنسور حرکتی داخلی با سه محور  استفاده می کند تا مشخصه های الفبای زبان انگلیسی اشاره را شناسایی کند. این سیستم به صورت کلی شامل سه ماژول می باشد : یک دستگاه پوشیدنی با یک ماژول سنسور و یک ماژول پردازش، یک واحد نمایش برنامه موبایل.  داده های سنسور ها با استفاده از یک دسته بندی کننده ماشینی بردار پشتیبان داخلی، تحلیل و دسته  بندی می شود. سپس، الفبای شناسایی شده از طریق ارتباطات کم انرژی بلوتوث به دستگاه موبایل ارسال می شود. یک نرم افزار موبایل مبتنی بر اندروید نیز با عملکرد تبدیل متن به گفتار ایجاد شده است که متن دریافت شده را به صورت خروجی های صوتی تبدیل می کند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که نرخ صحت شناسایی زبان اشاره به صورت 65.7% می باشد که به صورت میانگین در نسخه اول بدون سنسور های فشار، قابل شناسایی می باشد. یک نسخه دوم از سیستم پوشیدنی پیشنهاد شده با ترکیب سنسور های فشاری بر روی انگشت میانی نیز باعث افزایش صحت شناسایی به صور محسوس شد و این مقدار را به 98.2% رساند. سیستم پیشنهاد شده پویشدنی نسبت به روش های موجود عملکرد بهتری دارد، مثلا با وجود این که نور های پس زمینه ای و دیگر عوامل برای روش های پردازش مبتنی بر دید ضروری هستند، اما برای سیستم پیشنهاد شده ضروری نیستند.

5 جمع بندی

در این مطالعه، ما به صورت موفق ، دستگاه های پوشیدنی دستی هوشمند جدیدی را طراحی و اجرا کردیم که می توان با استفاده از طبقه بندی کننده های داخلی SVM از آن به عنوان یک سیستم تفسیر زبان اشاره، استفاده کرد. یک نرم افزار موبایل مبتنی بر اندروید هم در این سیستم توسعه یافته است که برای نمایش کارایی دستگاه هوشمند پوشیدنی با سرویس صوت به گفتار مورد استفاده قرار می گیرد. سوژه های مشارکت کننده در این برنامه ، امتیاز بالایی به این دستگاه هوشمند و سیستم تفسیر از نظر راحتی، انعطاف و قابلیت جابجایی دادند. پایه های نگهدارنده این دستگاه با استفاده از رشته های منعطف به صورت سه بعدی چاپ شد و سپس همین نگهدارنده برای تثبیت بر روی سایزهای مختلف دست و انگشت مورد استفاده قرار گرفت و ازین رو، دیگر نیازی به ساخت دستگاه های سفارشی وجود نداشت. کار های آتی بر روی این سیستم می تواند موضوعاتی مانند طراحی بورد های مدار چاپی با سایز کوچکتر، استفاده از کلمات و جملات در سطح زبان اشاره و  خروجی صوتی فوری را در نظر بگیرد.

Abstract 

Gesturing is an instinctive way of communicating to present a specific meaning or intent. Therefore, research into sign language interpretation using gestures has been explored progressively during recent decades to serve as an auxiliary tool for deaf and mute people to blend into society without barriers. In this paper, a smart sign language interpretation system using a wearable hand device is proposed to meet this purpose. This wearable system utilizes five flex-sensors, two pressure sensors, and a three-axis inertial motion sensor to distinguish the characters in the American sign language alphabet. The entire system mainly consists of three modules: 1) a wearable device with a sensor module; 2) a processing module; and 3) a display unit mobile application module. Sensor data are collected and analyzed using a built-in embedded support vector machine classifier. Subsequently, the recognized alphabet is further transmitted to a mobile device through Bluetooth low energy wireless communication. An Android-based mobile application was developed with a text-to-speech function that converts the received textinto audible voice output. Experiment results indicate that a true sign language recognition accuracy rate of 65.7% can be achieved on average in the first version without pressure sensors. A second version of the proposed wearable system with the fusion of pressure sensors on the middle finger increased the recognition accuracy rate dramatically to 98.2%. The proposed wearable system outperforms the existing method, for instance, although background lights, and other factors are crucial to a vision-based processing method, they are not for the proposed system.

V. CONCLUSION

In this study, we successfully designed and implemented a novel and smart wearable hand device as a sign interpretation system using a built-in SVM classifier. An Android-based mobile application was developed to demonstrate the usability of the proposed smart wearable device with an available text-to-speech service. The participating subjects gave a high rating to the proposed smart wearable sign interpretation system in terms of its comfort, flexibility, and portability. The device holders were 3D-printed using a flexible filament, and the same holders are able to fit different hand and finger sizes, thus eliminating the necessity of custom-made devices. Future work on the proposed smart wearable hand device will consider the design of a smaller sized printed circuit board, the inclusion of words and sentences at the sign language level, and instantly audible voice output components.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

دستگاه هوشمند پوشیدنی دستی برای سیستم تفسیر زبان اشاره با ترکیب حسگرها

Smart Wearable Hand Device for Sign Language Interpretation System With Sensors Fusion

بررسی متدهای استخراج و تحلیلی برای تعیین تارترازین (E 102) در مواد غذایی

A review of extraction and analytical methods for the determination of Tartrazine (E 102) in foodstuffs

چکیده

1- مقدمه

2- تارترازین ( E102)

2-1 ترکیب تاترازین

2-2 متابولیسم تارترازین

3- مطالعه های سم شناسی در مورد تارتارازین

4- بیشترین سطح مجاز استفاده از تارترازین

5- روش های استخراج تارترازین

5-1 استخراج مایع – مایع ( LLE )

5-2 استخراج فاز جامد ( SPE)

5-3 فیلتراسیون غشا

5-4 استخراج نقطه ابری

5-5 دیگر روش های استخراج

6- گام های تحلیلی

6-1 کروماتوگرافی

6-2 الکتروفورز مویین (CE )

6-3 طیف سنجی

6-4 سنسور های الکتروشیمیایی

6-5 پلیمر های نقش گرفته ی مولکولی (MIP)

6-6 دیگر روش های شناسایی

7- جمع بندی

چکیده

چکیده تارترازین یک رنگ غذایی آزویی ، با رنگ متمایل به نارنجی و قابل انحلال در آب است که معمولا در غذا ها، دارو ها، مواد آرایشی و بافت ها مورد استفاده قرار میگیرد. این ماده دارای تاثیرات مضر بر روی سلامت انسان است، مثلا در کودکان منجر به بیش فعالی، آلرژی و آسم میشود. کمیته ی مشترک FAO/WHO در مورد مواد افزودنی غذایی و کمیته ی دانشمندان EU برای غذا (SCF) ، میزان دریافت روزانه (ADI) برای این ماده را به مقدار 7.5 mg kg -1 از وزن بدن مشخص کرده اند. بسیاری از محققان حضور تارترازین برای نظارت بر کیفیت و امنیت مواد غذایی را شناسایی کرده اند. در این مقاله، روش های مختلف شناسایی و استخراج این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. بعضی از روش های تحلیل مانند کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) ، سنسور های الکتروشیمیایی، کروماتوگرافی لایه ی نازک (TLC) ، طیف سنجی ، الکتروفورز مویی و طیف سنجی جرم کروماتوگرافی دو پشته در دسترس میباشد. گام های استخراج نیز به صورت زیر، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است : استخراج مایع – مایع (LLE) ، استخراج فاز جامد ( SPE ) ، فیلتر سازی غشایی ، استخراج نقطه ی ابری و دیگر روش های استخراج. همچنین، یک مرور خلاصه نسبت به روند های ترکیب و متابولیسم این ماده و بیشترین حد مجاز در کشور های مختلف نیز ، بررسی شده است. این مرور بر روی مقالات، دیدگاه هایی را نسبت به سناریو های مختلف در مورد روش های استخارج و روش های تحلیل برای تعیین این ماده در مواد غذایی سالم در میان توجه عمومی به امنیت غذایی و کیفیت غذایی فراهم میکند که میتواند علاقه ی مهمی را نسبت به صنعت غذایی و نهاد های دولتی فراهم کند.

7- جمع بندی

آگاهی از اثرات منفی تارترازین بر روی سلامت انسان موجب شده است که روش های تحلیل و شناسایی این ماده در غذا ها، شکل بگیرد. کشور های مختلف قوانین مختلفی در مورد بیشترین مقدار مجاز برای این ماده در محصولات غذایی مشخص کرده اند. روش های استخراج مختلفی برای این ماده به صورت خلاصه، به صورد روش مایع – مایع ، فاز جامد، و استخراج به روش فیلتر غغشایی میباشد. ازین رو کاهش و حذف تداخل ها در طول تحلیل نمونه های واقعی اهمیت زیادی دارد. استخراج به روش مناسب میتواند موجب افزایش حساسیت و گزینش در روش های تحلیل شود. در این مقاله مروری، ما دیدگاه هایی را نسبت به روش های مختلف استخراج و تحلیل برای تعیین تارترازین در مواد غذایی سالم در از نظر علاقه ی عمومی نسبت به امنیت غذایی و کیفیت آن ارائه کرده ایم که میتواند آگاهی مهمی را برای صنعت غذا و نهاد های دولتی، فراهم کند.

Abstract

Tartrazine is an azo food dye, orange-coloured and water soluble that usually used in foods, pharmaceuticals, cosmetics, and textiles. Tartrazine possess adverse health effect to human such as hyperactivity in children, allergy and asthma. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additive (JECFA) and EU Scientific Committee for Food (SCF) standardized the acceptable daily intake (ADI) for Tartrazine is at 7.5 mg kg1 body weight. Many researchers have been detected the presence of Tartrazine for monitoring the quality and safety of food products. In this review paper highlighted various detection and extraction methods of Tartrazine. Some of the analytical methods are available such as high performance liquid chromatography (HPLC), electrochemical sensor, thin-layer chromatography (TLC), spectrophotometry, capillary electrophoresis and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS). As extraction steps are discussed: liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE), membrane filtration, cloud point extraction and other extraction method. Also, brief overview explained the synthesis process and metabolism of Tartrazine and the maximum permitted level in different countries. This review paper will give insight scenario on different extraction and analytical methods for determination of Tartrazine on healthy food among public attract attention on food safety and quality which can provide incalculable interest to food industry and government bodies.

7- Conclusion

The awareness of the adverse health effects of Tartrazine has developed the detection analytical method in food stuffs. Different countries have different regulation on the maximum permitted level of Tartrazine in food products. Diverse extraction methods are summarized for sample preparation such as liquid-liquid, solid-phase and filter membrane extraction, thus it is important to reduce and eliminate interference during the analysis in real samples. Appropriate extraction steps provide high sensitivity and selectivity in analytical methods. In this review paper has highlighted insight scenario on different extraction and analytical methods for determination of Tartrazine on healthy food among public interest on food safety and quality which can provide incalculable awareness to food industry and government bodies.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی متدهای استخراج و تحلیلی برای تعیین تارترازین (E 102) در مواد غذایی

A review of extraction and analytical methods for the determination of Tartrazine (E 102) in foodstuffs

تکامل حریم خصوصی از سنسورها تا اینترنت اشیا

Evolving privacy: From sensors to the Internet of Things

چکیده
1- مقدمه
2- حریم خصوصی کاربرمحور
1- 2 مقدمه
2- 2 قانونگذاری حریم خصوصی
3- حریم خصوصی محتواگرا
1- 3 حریم خصوصی داده های تجمعی
2- 3 حریم خصوصی پرس و جو
4- حریم خصوصی زمینه گرا
1- 4 حریم خصوصی زمانی
2- 4 حریم خصوصی هویت
3- 4 حریم خصوصی مکان
5- چالش های شناسایی شده اضافی
6- نتیجه گیری

چکیده

اینترنت اشیاء (IoT) ، دنیایی پوشیده شده با بیلیون ها شی تعاملی هوشمند با قابلیت عرضه انواع مختلف سرویس ها به موجودیت های نزدیک و راه دور، مجسم می نماید. مزایا و راحتی IoT که با هزینه از دست دادن غیر منتظره حریم خصوصی حاصل می شوند، انکارناپذیر هستند. دراین مقاله به مسائل حریم خصوصی یکی ازتوانمندسازهای کلیدی IoT، یعنی شبکه های حسگر بی سیم نگاه کرده و چگونگی تکامل این مسائل با توسعه این پارادایم پیچیده را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهیم. در این راستا چالش هایی که مستقیماً با ریسک های حریم خصوصی از قبل موجود ارتباط ندارند، اما در صورت عدم توجه جدی، قطعاً زندگی های ما را تحت تاثیر قرار می دهند، را نیز شناسایی می کنیم.

6- نتیجه گیری

یکی از چالش های اصلی در توسعه اینترنت اشیاء، حفظ حریم خصوصی است. برای جمع آوری اطلاعات دانه ریز از محیط و به اشتراک گذاشتن آنها با دیوایس های دیگر وسرویسهای پشتیبان، بیلیون ها دیوایس فعال شده با حسگر مستقر خواهد شد. در میان آنها، افراد و همچنین دارایی ها و کسب و کارهای مرتبطی وجود خواهد داشت که منجر به از دست دادن بی سابقه حریم خصوصی می گردند مگر اینکه این موضوعات از شروع این پارادایم جدید به درستی خطاب قرار داده شوند. بنابراین، این مقاله به کشف مسائل اصلی حریم خصوصی ناشی از یکی از تکنولوژیهای محوری IoT، یعنی شبکه های حسگر می پردازد. طبقات مختلفی از مسائل مطرح و برای دستیابی به بینش هایی در مورد ویژگیها و محدودیت های این راه حل ها، برجسته ترین اقدامات متقابل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در اینجا همچنین سعی کرده ایم چگونگی تکامل این مسائل با ادغام تکنولوژیهای حسی به عنوان جزئی از اینترنت را مجسم نموده و چالش های جدید و همچنین حوزه هایی که نیازمند تحقیق بیشتر هستند را شناسایی نماییم. به علاوه، مسائل اضافی که مستقیماًربطی به مسائل موجود ندارند، اما بدون شک بر حریم خصوصی فرد در آینده تاثیرگذار می باشند، را شناسایی کرده ایم. جدول 1 خلاصه ای از مسائل و راه حل های فعلی، چالش های آتی و حوزه های تحقیق امیدوارکننده را مطرح می کند. بالاخره، لازم به تاکید است که اینترنت اشیاء، به عنوان پارادایم پیچیده و به سرعت در حال تکامل، چالش های تکنولوژیکی و قانونی زیادی مطرح می کند که فقط با پیش بینی و همکاری کافی بین همه ذینفعان می توان برآنها غلبه کرد. این امر مشمول احترام به حقوق انسانی بنیادی، مثل حریم خصوصی فرد می شود. تنها در این صورت است که پتانسیل کامل اینترنت اشیاء آزاد خواهد شد.

Abstract

The Internet of Things (IoT) envisions a world covered with billions of smart, interacting things capable of offering all sorts of services to near and remote entities. The benefits and comfort that the IoT will bring about are undeniable, however, these may come at the cost of an unprecedented loss of privacy. In this paper we look at the privacy problems of one of the key enablers of the IoT, namely wireless sensor networks, and analyse how these problems may evolve with the development of this complex paradigm. We also identify further challenges which are not directly associated with already existing privacy risks but will certainly have a major impact in our lives if not taken into serious consideration.

6- Conclusion

Privacy preservation will be one of the major challenges in the development of the Internet of Things. Billions of sensor-enabled devices will be deployed for collecting fine-grained information from the environment and will share them with other devices and backend servers. Amidst them, there will be individuals as well as relevant assets and businesses thus leading to an unprecedented loss of privacy unless these issues are properly addressed from the inception of this new paradigm. Therefore, this paper has delved into the main privacy problems arising from one of the core technologies of the IoT, namely sensor networks. Different categories of problems are presented and the most prominent countermeasures are analysed in order to gain insight into the features and limitations of these solutions. We have also tried to envision how these problems will evolve with the integration of sensing technologies as part of the Internet and recognised new challenges as well as areas that will demand future research. Moreover, we have identified additional problems that are not directly related to existing ones but will doubtlessly affect individual privacy in the future. Table 1 presents a summary of current problems and solutions, future challenges and promising areas of research. Finally, we want to stress that as a complex and rapidly evolving paradigm, the Internet of Things will pose many technological and legal challenges which can only be overcome with sufficient anticipation and collaboration between all stakeholders. This entails the respect for fundamental human rights, like individual privacy. Only then will the full potential of the Internet of Things be unleashed.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تکامل حریم خصوصی از سنسورها تا اینترنت اشیا

Evolving privacy: From sensors to the Internet of Things

مکان یابی و رهیابی در اماکن سرپوشیده، مستقل از فنآوری های مبتنی بر حسگر

Indoor Localization and Navigation Independent of Sensor Based Technologies

چکیده

1- مقدمه

2- مقدمات

3- یادگیری و به اشتراک گذاری اطلاعات

4- تعامل کاربر

5-دیدگاه (چشم انداز)

6- نتیجه گیری

چکیده

این مقاله کوتاه به معرفی مفاهیم مربوط به مکان یابی و رهیابی در اماکن سرپوشیده می پردازد. مکان یابی و رهیابی مطرح شده در این نوشتار، نیازی به تعبیه سنسور در محیط نداشته و بنابراین متفاوت از شیوه رایج در مکان یابی مبتنی بر تکنولوژی است. از آنجایی که مقاله مذکور در جستجوی راه حل هایی مستقل از محیط های خاص است، رویکرد اتخاذ شده، می تواند به طور سراسری مورد استفاده قرار گیرد.

1- مقدمه

مکان یابی و رهیابی اماکن سرپوشیده از موضوعات تکرارشونده سری مقالات SIGSPACIAL هستند. در کنفرانس سالانه «گروه های ویژه مشترک المنافع» ، کارگاه هایی مختص به این موضوع برگزار می گردد و به غیر از این کنفرانس، کارگروه ها و کنفرانس های دیگری نیز، فقط برای پرداختن به این حوزه، دائر گشته اند. سوال اینجاست که چرا مکان یابی و رهیابی اماکن سرپوشیده، چنین توجه و کوششی را معطوف به خود داشته است و به چه علت باید روش هایی که از سنسور استفاده نمی کنند، در این مقاله مورد توجه قرار گیرد؟ دلایلی برای این رویکرد وجود دارد که ذیلا به آن ها اشاره شده است.
نخست اینکه در مقایسه با موقعیت یابی و رهیابی بیرونی، هیچ سیستم سراسری برای مکان یابی در اماکن سرپوشیده، و متعاقبا هیچ چارچوب مرجع واحدی برای رهیابی، وجود نداشته و یا حتی ممکن نمی باشد. سیگنال های رادیویی ماهواره ای به ندرت به ساختمان ها نفوذ می کنند، بنابراین در محیط های بسته نمی توان از GNSS (سامانه ماهواره ای ناوبری جهانی) استفاده نمود. با این وجود، روش های مکان یابی در اماکن سرپوشیده، فراوان و متنوعند. از بین آن ها می توان به روش های مبتنی بر Wi-Fi، UWB، RFID، CCTV و شبکه های ارتباطی بی سیم اشاره نمود که در همگی این روش ها به یک ساختمان نیاز است تا به زیرساختی خاص و مناسب مجهز گردد به طوری که بازدیدکنندگان ردیابی شده در ساختمان، به منظور مکان یابی، باید به آن مرتبط شوند.

6- نتیجه گیری

در مقاله حاضر، در مورد اینکه چرا روش های مکان یابی برای محیط های سرپوشیده مبتنی بر سنسور ممکن است در توزیع وسیع در خدمات مبتنی بر موقعیت، مسدود گردند، بحث شده است. در مقایسه با آن، روش های مکان یابی و رهیابی مستقل از تکنولوژی های مبتنی بر سنسور با سرعت زیاد و در همه جا قابل اجرا هستند؛ دست کم در سطوحی چون اشتراک گذاری دانش غیر متمرکز (بخش سوم) که تنها نیازمند حافظه برای ثبت مسیر طی شده در محیط است، مکان یابی مبتنی بر محاوره (بخش 4) که نیازمند به یک نقشه از محیط بوده و در نهایت مکان یابی مبتنی بر دیدن (بخش 5) که نیازمند به یک BIM از محیط مورد نظر است.
روش های مکان یابی و رهیابی داخلی که به صورت مستقل از زیر ساخت فیزیکی کار می کنند، به طور خاص مناسب برای محیط هایی است که:
1- هیچ سنسور خارجی برای مکان یابی تدارک دیده نشده باشد
2- سنسور های خارجی مانند WiFi وجود داشته ولی فاقد تشخیص هویت مورد نیاز برای مکان یابی هستند
3- دارای سنسورهای خارجی هستند اما این سنسورها مسدود شده و یا صدمه دیده اند (به مانند شرایط اورژانس) و همزمان نیاز به رهیابی برای مردم وجود دارد.
اگرچه بسیاری از سیستم های رهیابی، برای محیط های خاصی طراحی می گردند، مواردی که در اینجا به منظور راه حل های مستقل از سنسور مطرح شده اند، مواردی با پشتیبانی سراسری از رهیابی اماکن سرپوشیده است.

Abstract

In this short article we present concepts of indoor localization and navigation that are independent of sensors embedded in the environment, and thus, standing against the tide of technology-based indoor localization. The motivation for doing so is clear: We seek solutions that are independent of particular environments, and thus globally applicable.

1- Introduction

Indoor localization and indoor navigation are frequent topics of SIGSPATIAL papers. The Special Interest Group’s annual conference has even workshops specifically dedicated to this topic, and beyond this conference there are other working groups and conferences established just on this domain. Why is indoor localization and navigation taking so much attention and effort, and why should sensor-less methods be considered in this context? There are several reasons for this.
First, in contrast to outdoor positioning and navigation there is no global system available (or even possible) for indoor localization, and thus no single frame of reference for navigation. Satellite radio signals rarely penetrate buildings, thus indoor environments are GNSS deprived environments. Indoor localization methods, however, are plenty – those based on WiFi, UWB, RFID, CCTV, wireless telecommunication networks, and many more [13] – which all require a building to be equipped with a particular, tailored infrastructure, to which the tracked visitor of the building has to connect.

6- Conclusions

This article discusses why localization methods for indoor environments that are relying on sensors embedded in the environment may prove to be a roadblock for a widespread dissemination of indoor location-based services. In comparison, methods of localization and navigation independent of sensor-based technologies are immediately and ubiquituously applicable, at least to some degrees: decentralized knowledge sharing (Section 3) requires only memory for the trajectories traveled in the environment, dialog-based localization (Section 4) requires already a map of the environment, and vision-based localization (Section 5) then requires a BIM of the environment.
Methods of indoor localization and navigation working independently of the physical infrastructure are particularly relevant in environments that
• do not provide any external sensors for localization;
• do provide external sensors (such as WiFi) but lack their fingerprinting required for localization;
• do provide external sensors, but they are either blocked or damaged (such as in emergency situations);
and require navigation support for people. While many, if not most of indoor navigation systems are designed for a specific environment, the case made here for sensor-independent solutions is a case for global indoor navigation support.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مکان یابی و رهیابی در اماکن سرپوشیده، مستقل از فنآوری های مبتنی بر حسگر

Indoor Localization and Navigation Independent of Sensor Based Technologies

رانندگی هوشمند در شهر هوشمند

Smart Driving in Smart City

چکیده
1- مقدمه
A- اعلام مشکل
B- رویکرد پیشنهادی
C- کار مرتبط
D- طرح کلی مقاله
2- پردازنده ی مرکزی سیستم
3- ارزیابی ها و نتایج
منابع

چکیده

شهر های هوشمند توجه محققین را به خود جلب کرده اند که در مطالعات فشرده اخیر مشهود است. در ارتباط با این واقعیت، انتظار می رود که این شرایط در کار های آینده ادامه پیدا کند. از طرف دیگر، وسایل نقلیه هوشمند بخش مهمی از شهرهای هوشمند هستند. دانشمندان به منظور دستیابی جا به جایی ایمن و راحت، وسایل نقلیه و حمل و نقل را مورد بررسی قرار داده اند. در میان این وسایل نقلیه، اتومبیل ها اولین وسایلی بودند که زندگی انسان را تحت تاثیر قرار دادند. در این مطالعه، اتومبیل های هوشمند و رانندگان آن ها از نظر جنبه های رفتاری شرح داده شده اند. کار های موجود برای فهمیدن رفتار رانندگی پیش رو در محیط شهر هوشمند مورد بحث قرار گرفته اند. برای درک سیستم فکر انسان، مطالعات بیشتر و توصیه هایی ارائه داده شده است. همانطور که در تحقیقات صورت گرفته در سال های اخیر مشاهده می شود، محققان تلاش کرده اند رفتار رانندگان را با بررسی داده های تلفن های هوشمند و خروجی OBD خودرو تفسیر کنند. ارزیابی ها با استفاده از نتیجه روش های اختصاص یافته انجام می شود. در دهه اخير، مشاهده شده است که اين رفتارها فقط تخمين نیستند؛ بلکه سیستم های نصب شده بر روی وسایل نقلیه، رفتار کلی رانندگی را فرا میگیرد. از این رو، سیستم های توسعه یافته باید به صورت آنلاین همزمان با رانندگی رانندگان پشت فرمان، کار کنند. در نتیجه، این مطالعه، روندهای موجود برای شیوه های مختلف یادگیری را بیان می کند. انتظار است که مطالعات آینده داده های اتومبیل، بیولوژیکی، روانشناختی راننده و محیط زیست را ترکیب کنند. بنابراین، در آینده ای نزدیک، سیستم هایی که فکر انسان را درک می کنند، توسعه خواهند یافت.

3- ارزیابی ها و نتایج

امروزه و در آینده، شهرهای هوشمند تحت محققان قرار دارند. مطلوب بودن یک محیط راحت تر و ایمن تر موجب توجه مستمر گروگذاران در این ناحیه می شود. همچنین سیستم های هوشمند ماشین به عنوان بخشی از شهرهای هوشمند طبث نیاز های شهروندی طراحی و توسعه خواهند یافت. بنابراین، قابل درک است که تلفن های هوشمند بخش جدا نشدنی این نوع سیستم ها هستند. با توسعه فن آوری های هوشمند پوشیدنی، داده های بیولوژیکی انسان را نیز می توان در سیستم هوشمند ترکیب کرد. به این روش، در آینده می توان سیستم هایی را توسعه داد که بتوانند رانندگان بهتر تشخیص دهند و با احتمال بیشتری بتوانند رفتارهای رانندگی را پیش بینی کنند. بنابراین سیستم های کمک راننده هوشمند و ماشین های بدون راننده را می توان برای نمایش رفتار مشابه با یک راننده واقعی ساخت. علاوه بر این، احتمال وقوع تصادفات که سفر راحت را ممکن میکند کاهش می دهد.

Abstract

Smart cities have been drawing attention of researchers as seen in recent intensive studies. In associated with this fact, this situation is expected to continue in future works. In other side, smart vehicles are an indispensable part of smart cities. Scientists have been researching vehicles and transportation in order to reach safe and comfortable mobility. Among these vehicles, cars are the first ones that affect human life. In this study, smart cars and their drivers are elaborated in behavioral aspect. Existing works have been discussed to figure out futuristic driving behavior in smart city environment. In order to understand human thought system, additional studies have been given and recommendations have been provided. As seen in the researches conducted in recent years, researchers have been tried to interpret behavior of drivers by examining data taken by smart phones and vehicle OBD output. Evaluations are conducted by result of the specified methods. In recent decade, it has been observed that these behaviors are not only estimations; but also systems mounted on vehicles learn overall driving behavior. Hence, developed systems should work online while drivers on steering wheel. Consequently, this study will enlighten existing trends for different types of learning schemes. Future studies are expected to combine car, driver’s biologic, psychological, and environmental data. Thus, in the near future, systems that understand the human thought will be developed.

III- EVALUATIONS AND RESULTS

Today and in the future, smart cities will continue to be on the focus of researchers. The desire for a more comfortable and safe environment draws continuous attention of stakeholders in this area. Smart car systems will also be designed and developed according to citizen needs as a part of intelligent cities. Therefore, it can be understood that smart phones are indispensable parts for these types of systems. With development of wearable intelligent technologies, human biological data can also be integrated into the intelligent system. In this way, systems can be developed so that it can better recognize drivers in the future, and are more likely to predict possible driving behaviors. Thus, intelligent driver assistant systems and driverless cars can be built to exhibit similar behavior to an actual driver. Further, it reduces the possibility of accidents enabling comfortable travel.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رانندگی هوشمند در شهر هوشمند

Smart Driving in Smart City

دست آوردها و مباحث بی جواب درباره جاسازی حسگر های لمسی و شرح آن ها، در سیستم های پوست الکترونیک

Achievements and Open Issues Toward Embedding Tactile Sensing and Interpretation into Electronic Skin Systems

23-1- مقدمه
23-2- ساختار مکانیکی پوست
23-2-1- مبدل ها و مواد
23-2-2- نمونه ای از ادغام پوست در پلت فرم های موجود رباتیک
23-3- پردازش اطلاعات لمسی
23-4- الزامات محاسباتی
23-4-1- مقطع نگاری امپدانس الکتریکی
23-4-2- هسته کششی
23-5- جمع بندی
منابع

23-1- مقدمه

توسعه پوست الکترونیک ( e پوست) یکی از اهداف چالش بر انگیز است که باید از دیدگاه یک سیستم، مورد ارزیابی قرار بگیرد.
پوست الکترونیک معمولا به عنوان یک آرایش ترکیبی پشته ای به حساب می آید که از حس گر های لمسی ( به صورت مواد ساختار یافته و عملکردی، پردازش سیگنال و اکتساب آن، پردازش سیگنال) و تفسیر داده های آن ها استفاده میکند. ورودی های حسی مشابه ( اما نا محدود) که در اختیار انسان قرار دارند، ورودی های ضروری برای ایجاد کردن بازخورد های ضروری برای بررسی محیط و تعامل با اشیا میباشد.
یک نمونه خاص از این ساختار در شکل 23.1 نشان داده شده است. ( اقتباس شده از مرجع شماره [1]).
لایه پایینی ( زیر لایه) متشکل از مواد ساختاری است که ممکن است صلب ( مانند ساختار های مکانیکی روباتی) و یا نرم باشد. لایه بعدی ( لایه الکترونیک) میزبان مدار های الکترونیک میباشد. الکترونیک متداول معمولا بر روی سطوح بسیار سفت و صاف ( شکننده) قرار میگیرد. اینجا نیاز به تطابق با سطوح منحنی، نیازمند انعطاف و همچنین قابلیت کشش در این ساختار ها، تا حدی خاصی میباشد تا بتواند مطابق با تمام حرکات و تغییر شکل های بدن انسان که لایه الکترونیک روی آن ها سوار شده است، فعالیت کند.

23-5- جمع بندی

این بخش به مرور و ارزیابی گرایش های فعالی توسعه پوست الکترونیک میپردازد. ما این موضوعات را از نقطه نظر سیستمی بررسی کردیم، و از یک بخش بنیادی ( مواد و الکترونیک) کار خودمان را شروع کردیم و سپس به سمت یک سیستم کامل از پوست پیش رفتیم، و سپس آن ها را به صورت پردازش کننده های داده های لمسی در نظر گرفتیم. نخست تمرکز بحث های ما و مرور مقالات ما بر روی سنسور های خازنی، پیزوالکتریک، نوری، و سنسور های مقاومتی و پیزو مقاومتی بود، که به خوبی توسعه یافته است و بهترین و امید بخش ترین تکنیک ها برای تبدیل داده های حسی میباشد. به عنوان گام بعدی، در حالی که نیازمند ترین کاربرد ها، نیازمند ظرفیت هایی برای درک محیط، تفسیر آن و تصمیم گیری و اتخاذ عمل مبتنی بر درک میباشند، ما بر روی گام نخست تمرکز کردیم که متشکل از تحلیل کردن روش های پردازش داده ها بود، یعنی روش هایی که بتواند اطلاعات مفید لمسی را ایجاد کند در حالی که مسئولیت تصمیم گیری برای نحوه پیش بردن کار را بر عهده مغز انسان میگذارد.

Abstract

Materials‐integrated tactile sensing systems are still far from relying on well‐assessed and mature technological approaches even if research efforts date back to the late 1980s. This is mainly due to the fact that a killing application has not yet been identified even if in the last years promising applications have come to the stage, for example, humanoid robotics and prosthetics to cite the most relevant ones. In this framework of new application scenarios and research activity, we present our vision of the physical, structural, and functional properties of an electronic skin system on the basis of the current state of the art, toward solving open questions and filling the gap between research on tactile sensing systems and industrial applications.

23-5- Conclusions

The chapter reviews and assesses current trends in the development of an electronic skin. We addressed such an issue from a system perspective, starting from basic building components (materials, electronics) and approaching toward the complete skin system, taking into the due course embedded tactile data processing. We first focused our discussion and literature review on capacitive, piezoelectric, optical, and resistive/piezoresistive sensors, which are well-established and most relevant and promising tactile transduction techniques. As a next step, while the most demanding applications require capabilities of both perceiving the environment, interpreting it, and of basing decisions and actions on perception, we focused on the step before, consisting in analyzing data processing methods that provide useful tactile information while leaving the human brain the responsibility of deciding on how to proceed.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

دست آوردها و مباحث بی جواب درباره جاسازی حسگر های لمسی و شرح آن ها، در سیستم های پوست الکترونیک

Achievements and Open Issues Toward Embedding Tactile Sensing and Interpretation into Electronic Skin Systems

طراحی و تحلیل سنسور نوری با حساسیت بالا مبتنی بر ترانزیستور ماسفت با گیت احاطه کننده استوانه ای برای کاربردهای با توان مصرفی کم

Design and analysis of high sensitivity photosensor using Cylindrical Surrounding Gate MOSFET for low power applications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طراحی و تحلیل سنسور نوری با حساسیت بالا مبتنی بر ترانزیستور ماسفت با گیت احاطه کننده استوانه ای برای کاربردهای با توان مصرفی کم

Design and analysis of high sensitivity photosensor using Cylindrical Surrounding Gate MOSFET for low power applications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

سنسور الکتروشیمیایی ساده و کم هزینه بر پایه نانوذرات نیکل برای تعیین کابرگولین

Simple and Low-Cost Electrochemical Sensor Based on Nickel Nanoparticles for the Determination of Cabergoline

چکیده

آزمایشی

مواد و واکنش دهنده‌ها

تهیه الکترود کاری

ابزارها

تهیه یک نمونه واقعی

نتایج و بحث

میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)

رفتار الکتروشیمیایی .Ni-NP / MCPE

اکسیداسیون الکتروکاتالیستی کابرگولین در سطح Ni-NP/MCPE.

تعیین کاتالیستی کابرگولین

منابع

چکیده

کابرگولین (CAB) یکی از مشتقات آلکوئیدی ارگوت با آگونیستهای دومپامین فعال است. در این کار برای اولین بار اکسیداسیون الکتروکاتالیستی CAB با الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات نیکل، با استفاده از روشهای ولت سنجی چرخه‌ای، کرونوآمپرومتری ، کرونوکولومتری و آمپر سنجی انجام شد. ابتدا، نانوذرات نیکل با روش پلی آل غیر آبی سنتز شدند و سپس این نانوذرات با پودر گرافیت مخلوط شدند تا الکترود خمیر کربن اصلاح شده را تشکیل دهند. الکترود اصلاح شدۀ حاصل با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی توصیف می‌شود. در حضور 0.1 مول از NaOH یک رفتار خوب اکسایش-کاهش از جفت Ni(III)/Ni(II) را می‌توان در سطح الکترود مشاهده کرد. CAB با موفقیت در سطح الکترود اصلاح شده اکسید شد. اوج جریان اکسیداسیون الکتروکاتالیستی این دارو به طور خطی با تراکم آن مرتبط بود. حسگر پیشنهادی حساسیت بالایی را نشان داد و با موفقیت برای تعیین CAB در نمونه‌های واقعی مورد استفاده قرار گرفت.

الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات Ni برای الکترواکسیداسیون CAB در محیط قلیایی با استفاده از تکنیکهای ولت سنجی چرخه‌ای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی مثل ضریب انتقال بار و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی، تعیین شدند. میزان ثابت سرعت (K) به دست آمده از روش کرونوآمپرومتری نشان دادند که الکترود اصلاح شده می‌تواند توسط فرایند کاتالیستی بر محدودیتهای سینتیکی برای اکسیداسیون CAB غلبه کند و می‌تواند پتانسیل بیش از حد را برای واکنش اکسیداسیون کاهش دهد. بر اساس نتایج آزمایشی، جریان اکسیداسیون کاتالیستی CAB در این الکترود می‌تواند برای تعیین این دارو در محلول قلیایی مورد استفاده قرار گیرد بطوریکه یک طیف دینامیکی خطی قابل قبول برای تعیین CAB با حساسیت و گزینش پذیری خوب نسبت به محیط بیولوژیکی و فرمولاسیون دارویی، مطرح شد.

Abstract

Cabergoline (CAB) is an ergot alkaloid derivative with dopamine agonist activity. In this work for the first time the electrocatalytic oxidation of CAB was carried out with nickel nanoparticles-modified carbon paste electrode using cyclic voltammetry, chronoamperometry, chronocoulometry and amperometry methods. At first, nickel nanoparticles were synthesized by non-aqueous polyol method and these nanoparticles were mixed with graphite powder to form modified carbon paste electrode. The resulting modified electrode was characterized by scanning electron microscope images. In the presence of 0.1 M NaOH a good redox behavior of the Ni(III)/Ni(II) couple at the surface of the electrode can be observed. CAB was successfully oxidized at the surface of the modified electrode. The electrocatalytic oxidation peak current of this drug was linearly dependent on its concentration. The proposed sensor exhibited a high sensitivity and was successfully applied for the determination of CAB in real samples.

A carbon paste electrode modified with Ni nanoparticles was examined for electrooxidation of CAB in alkaline medium using cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. The kinetic parameters, such as charge-transfer coefficient and catalytic reaction rate constant, were determined. The value of the rate constant (k) obtained from the chronoamperometric method indicated that the modified electrode can overcome the kinetic limitations for CAB oxidation by a catalytic process and can decrease the overpotential for the oxidation reaction. According to the experimental results, the catalytic oxidation current of CAB at this electrode can be used to determine this drug in aqueous solution, so that an acceptable linear dynamic range and detection limit can be obtained. An amperometric method was proposed for the determination of CAB with good sensitivity and selectivity in biological media and pharmaceutical formulations.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

سنسور الکتروشیمیایی ساده و کم هزینه بر پایه نانوذرات نیکل برای تعیین کابرگولین

Simple and Low-Cost Electrochemical Sensor Based on Nickel Nanoparticles for the Determination of Cabergoline