International Electrical Engineering Transactions

Design and Implementation of an Unmanned Water Quality Monitoring Vessel Based on Intelligent Navigation Control

Liu Yu, Suchada Sitjongsataporn — Wed, 07 Jan 2026 00:00:00 +0700

With the increasing severity of water pollution, traditional manual sampling and laboratory testing methods can no longer meet the requirements of real-time and large-scale monitoring. As a novel monitoring platform, unmanned water quality monitoring vessels are characterized by high mobility, strong automation, and flexibility, and have been increasingly applied in smart aquaculture, lake management, and water resource protection. This paper proposes an unmanned water quality monitoring vessel based on a dual-control architecture integrating APM2.8 and STM32. The system innovatively employs the APM2.8 autopilot for navigation control and path planning, combining GPS and inertial sensors to achieve high-precision autonomous navigation. Meanwhile, an STM32F103 microcontroller is adopted as the water quality monitoring core to realize real-time acquisition and processing of multiple parameters, including temperature, pH, TDS, turbidity, and water depth. A dual-channel communication structure consisting of LoRa and WiFi is designed to support long-range remote monitoring and short-range high-speed interaction. Experimental results show that the proposed system achieves superior performance in trajectory tracking accuracy, task execution efficiency, and data acquisition reliability. The average trajectory deviation is less than 0.3 m, and the sensor measurement error is controlled within the design range. Compared with traditional single-controller architectures, the proposed system demonstrates significant improvements in autonomy, stability, and scalability.

Design and Implement of Smart Voice Controlled Two-Wheeled Self-Balancer for Following and Avoidance

Liu Hao, Suchada Sitjongsataporn — Wed, 07 Jan 2026 00:00:00 +0700

Self-balancing robots, traditionally used for entertainment or educational purposes, are now increasingly being explored for their potential to assist elderly people and individuals with limited mobility. Such robots can provide various functionalities such as transportation, monitoring, and interaction, improving the quality of life for users. However, existing two-wheeled self-balancing robots mainly focus on basic mobility and remote control through mobile applications, with limited emphasis on human-robot interaction and adaptability to dynamic environments. This paper proposes a solution to enhance the interaction capabilities of self-balancing robots by integrating voice control and intelligent following/obstacle avoidance features. Traditional remote control methods may not be intuitive for all users, especially elderly or disabled individuals, who could benefit more from voice commands that allow hands-free operation. Additionally, in the dynamic home environment, robots must be able to follow users while avoiding obstacles autonomously, ensuring both efficiency and safety. Thus, this study aims to design and implement an intelligent system that combines offline speech recognition with ultrasonic sensor-based following and obstacle avoidance, providing a more seamless and user-friendly experience.

Design and Implementation of Multifunctional Smart Fish Tank Control System based on Water Quality Management

Li Fei, Suchada Sitjongsataporn — Wed, 07 Jan 2026 00:00:00 +0700

This research is aiming to design and implement a multifunctional smart fish tank system based on ESP32, which solves the shortcomings of traditional fish tanks in environmental stability, automation management, and emergency response. The objectives consist of three parts as 1) Enhance the intelligence level of fish tank management through sensors and remote monitoring technology. 2) Develop mobile applications to enable users to monitor and control the fish tank environment in real-time system. Real time monitoring of water quality parameters using sensors, collecting data through ESP32 and transmitting it to the Alibaba Cloud IoT platform. The system has the automatic water change system, replenishment, feeding, and constant temperature control functions, which is equipped with a backup power supply to ensure power outage endurance. Tests and results have shown that the proposed system can work stably and reliably, and all functions have achieved the research objectives, significantly improving the intelligence level of fish tank management.

การประเมินการทำงานของอินเทอร์เฟซภายนอกบน Kria KR260 Robotics Starter Kit สำหรับการใช้งานจริง

บุษบา อุบลน้อย, เศรษฐกาล โปร่งนุช — Wed, 07 Jan 2026 00:00:00 +0700

งานวิจัยนี้นำเสนอการประเมินการทำงานของส่วนติดต่อสื่อสารภายนอกหลักทั้งห้าของชุดพัฒนา Kria KR260 Robotics Starter Kit ได้แก่ Pmod, SFP+, Raspberry Pi HAT, Ethernet และ USB ผ่านกระบวนการพัฒนาแบบผสานฮาร์ดแวร์–ซอฟต์แวร์โดยใช้ Vivado ML 2022.2 และ Vitis Unified Software Platform 2022.2 การทดสอบแต่ละอินเทอร์เฟซดำเนินการด้วยการทำงานซ้ำหลายรอบเพื่อประเมินพฤติกรรมอินพุต/เอาต์พุตแบบดิจิทัล ความเชื่อถือได้ของการสื่อสารกับเซนเซอร์ และความสามารถในการรับส่งข้อมูลความเร็วสูง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า KR260 ให้สมรรถนะที่มีเสถียรภาพและตอบสนองได้ดีในงานที่ใช้ส่วนติดต่อสื่อสารหลากหลายรูปแบบ อินเทอร์เฟซ Pmod สามารถสลับสัญญาณ GPIO ได้อย่างรวดเร็ว มีความรวดเร็วต่อการกดสวิตช์ซ้ำ ๆ ในระดับหนึ่ง ส่วนของ SFP+ ให้ความเร็วใกล้เคียงอัตรา 10 Gbps ตามมาตรฐาน แม้จะพบความแปรผันด้านเสถียรภาพของการเชื่อมต่อ อินเทอร์เฟซ Raspberry Pi HAT ให้ผลการอ่านค่าเซนเซอร์แบบ I²C ที่สม่ำเสมอด้วยอัตราความสำเร็จร้อยละ 90 อินเทอร์เฟซ Ethernet แสดงสมรรถนะที่มั่นคงเป็นพิเศษ โดยมีอัตราการเชื่อมต่อสำเร็จร้อยละ 100 และค่าความเร็วสูงกว่ามาตรฐานกิกะบิตที่กำหนด การประเมิน USB 2.0 และ USB 3.0 ยืนยันความสามารถในการอ่าน/เขียนข้อมูลอย่างถูกต้อง แม้สมรรถนะจะขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของแฟลชไดรฟ์ที่ใช้ โดยสรุป ผลการวิจัยยืนยันว่า KR260 เป็นแพลตฟอร์มที่มีความทนทานและยืดหยุ่นสำหรับการพัฒนาระบบหุ่นยนต์แบบเรียลไทม์ โดยสามารถรองรับงานควบคุม การรับข้อมูลจากเซนเซอร์ และการสื่อสารความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ