Electrical and Electronics Commons^™

Multiple Face Detection And Recognition For System-On-Chip Fpgas, Siraphop Santiwiwat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Recognizing multiple faces within a single frame or image presents a significant challenge in facial recognition tasks. This challenge demands robust algorithms capable of handling variations in facial position, unstable brightness, and the presence of accessories such as glasses or hats. However, in current surveillance applications, multiple face recognition is vital for maintaining various security measures. In such applications, there is a need for processors that are compact and deployable in diverse environments. FPGA is popular due to its compact size, cost-effectiveness, and high performance. In this thesis, we proposed the implementation of multiple face detection and recognition on an …

Programmable Metasurface For Radiation Beam Control, Pubet Sangmahamad

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This dissertation focuses on the design, development, and experiment of a programmable metasurface-based reconfigurable reflectarray (R-RA) system, featuring dual polarizations and 1-bit phase shift resolution. The proposed R-RA unit cell incorporates PIN diodes to dynamically control the reflection phase of incident waves, enabling real-time beam control. The dissertation addresses the complexity of the biasing network by introducing a digital control system based on a microcontroller and shift registers, allowing independent biasing control of each unit cell. A 16 by 16 R-RA array using a microstrip Jerusalem cross-shaped element is designed, fabricated, and experimentally tested. Simulations and measurements are conducted to …

Application Of Unscented Kalman Filter To State Of Charge Estimation Of Lithium-Ion Battery, Joshua Chun-Ken Dardchuntuk

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Accurately estimating the State of Charge (SoC) in lithium-ion batteries is crucial for optimizing performance, lifespan, and safety in applications such as electric vehicles and renewable energy systems. Traditional methods like Coulomb counting and voltage-based techniques are often inaccurate due to measurement noise, incorrect initialization, and battery aging. This thesis explores the use of the Unscented Kalman Filter (UKF) for real-time SoC estimation, addressing nonlinear battery behavior. Computer simulations in MATLAB/Simulink demonstrate the UKF's high accuracy by comparing estimated SoC with ideal reference SoC, showing improved convergence and reduced Root Mean Square Error (RMSE). The simulations use an ideal load …

Wat Arun Metaverse: A Virtual Reality Creation Process, Avishi Usarda Waidyaratne

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Wat Arun, known as the 'Temple of Dawn,' is a monumental Buddhist temple and a prominent tourist attraction in Thailand, reflecting the country's rich culture and serving as a focal point for Buddhist studies. This thesis addresses the limitations of traditional cultural preservation and educational methods by presenting a transformative approach through the creation of a virtual reality (VR) based metaverse. This immersive platform enables users to explore and engage with the historical landmark of Wat Arun in unprecedented ways. Utilizing advanced three-dimensional (3D) digitization techniques, this study details the creation process of digital representation of Wat Arun's Viharn-Noi area, …

การพัฒนาระบบควบคุมเครื่องปรับอากาศสำหรับผู้อยู่อาศัยโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง, ภานุวัฒน์ โรจน์ณรงค์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันเทคโนโลยีด้านการสื่อสารข้อมูลมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยพัฒนาให้เข้าไปมีส่วนร่วมกับการใช้ชีวิตประจำวันเพื่อความสะดวกสบายของมนุษย์มากยิ่งขึ้น อีกทั้งยังนำมาประยุกต์ใช้กับระบบต่างๆ มากมาย อาทิเช่น การเกษตร อุสาหกรรมโรงงาน รวมไปถึงที่พักอาศัย แต่เนื่องด้วยอัตราการใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนอาจทำให้เกิดปัญหาตามมาในภายหลังได้ รวมทั้งยังมีข้อจำกัดด้านอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบ อาทิเช่น รูปแบบการส่งที่ต้องสอดคล้องกับปริมาณข้อมูล ระยะทางและสภาพแวดล้อมในการส่งข้อมูล และข้อจำกัดด้านแหล่งพลังงานที่ติดตั้งเข้าไป ดังนั้นวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงนำเสนอการเปรียบเทียบคุณสมบัติและประสิทธิภาพชองการสื่อสารข้อมูลจำนวนสามรูปแบบ ได้แก่ การสื่อสารข้อมูลแบบบรูทูธ (Bluetooth) การสื่อสารข้อมูลแบบวายฟาย (Wi-Fi) และการสื่อสารข้อมูลแบบลอรอ (LoRa) ผ่านอุปกรณ์การสื่อสารชนิด Heltech ESP32 LoRa ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่นิยมและใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน โดยพิจารณาถึงการใช้พลังงานในการสื่อสารข้อมูล (Energy consumption) และค่าความเข้มของสัญญาณ (Signal Intensity) ในรูปแบบของดัชนีความดังของเสียงที่ได้ยินหรือ Received Signal Strength Indicator (RSSI) รวมไปถึงการพิจารณาระยะทางสูงสุดที่ข้อมูลยังสามารถสื่อสารซึ่งกันและกันได้ โดยผลลัพธ์จากการทดลองพบว่า การสื่อสารข้อมูลแบบบลอราใช้พลังงานในการส่งข้อมูลแต่ละครั้งน้อยที่สุดซึ่งน้อยกว่าการสื่อสารแบบบรูทูธที่มีการใช้พลังงานในการส่งมากที่สุดถึงเกือบ 4 เท่า ทั้งนี้ การพิจารณาค่าความเข้มของสัญญาณพบว่าในระยะทางเท่ากันการสื่อสารแบบบรูทูธมีค่าความเข้มของสัญญาณมากที่สุด ตามมาด้วยการสื่อสารแบบวายฟายและลอราตามลำดับ ในทางกลับกันการสื่อสารแบบบรูทูธมีความสามารถในการส่งข้อมูลระหว่างภาคส่งข้อมูลและภาครับข้อมูลสั้นที่สุดอย่างมีนัยยะสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับการสื่อสารลอราที่สามารถส่งข้อมูลได้ระยะทางไกลที่สุดอีกด้วย

การจำกัดกำลังป้อนเข้าสำหรับระบบพีวี-แบตเตอรี่บ้านพักอาศัยโดยการพยากรณ์พีวีและการปรับแต่งด้วยการป้อนกลับ, กฤษฏิ์ ฉัตรชัยรุ่งเรือง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จากสถานการณ์การใช้พลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน เมื่อพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ ในทุกมิติแล้ว มีความจำเป็นต้องเพิ่มสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน ทั้งนี้สัดส่วนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนจะต้องมีความเหมาะสมโดยต้องคำนึงถึงเสถียรภาพและการบริหารจัดการของระบบไฟฟ้าทั้งในระบบส่งและระบบจำหน่าย วิทยานิพนธ์นี้จะนำเสนอวิธีการทำงานของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System: BESS) ที่มีการพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพีวี มีวัตถุประสงค์เพื่อสนับสนุนการเพิ่มขึ้นของกำลังผลิตติดตั้ง (Installation Capacity) ของระบบผลิตไฟฟ้าพีวีในสายป้อนของระบบจำหน่ายภายใต้ข้อกำหนดของการไฟฟ้า และพัฒนาวิธีการตัดยอดกำลังป้อนเข้าของระบบผลิตไฟฟ้าพีวี พร้อมสนับสนุนการบริโภคเอง (Self-Consumption) ของกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้การควบคุมระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสามารถช่วยตัดค่ายอดกำลังป้อนเข้าได้สูงสุดตามขนาดความจุของแบตเตอรี่ที่ติดตั้ง โดยทำภายใต้แนวคิดการตัดค่ายอดกำลังป้อนเข้าของพีวี ด้วยรูปแบบพลวัต (Dynamic Feed-in Limitation) ซึ่งต้องอาศัยการพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าพีวีเพื่อกำหนดการอัดและคายประจุของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ โดยใช้แนวทางอนุกรมเวลา (Time Series) ด้วยระเบียบวิธี Box-Jenkins และปรับแต่งความถูกต้องโดยอาศัยกระบวนการป้อนกลับ (Feedback-Adjustment Scheme) ซึ่งจะแสดงผลการทำงานผ่านแบบจำลองโดยอ้างอิงข้อมูลที่เกิดขึ้นจริง

การประมาณมวลชีวภาพของต้นไม้ด้วยเทคโนโลยีไลดาร์ร่วมกับภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อหาค่าคาร์บอนเครดิต, พสธร ธีระกานตภิรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการประมาณมวลชีวภาพของต้นไม้และการคำนวณคาร์บอนเครดิตในพื้นที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยใช้เทคโนโลยีไลดาร์จากโทรศัพท์มือถือ เก็บข้อมูลในรูปแบบแผนที่ความลึก เพื่อมาวิเคราะห์องค์ประกอบและคัดแยกชุดข้อมูลในส่วนของลำต้นในการสร้างชุดข้อมูลพอยต์คลาวด์ในรูปแบบสามมิติ และภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อหาพื้นที่สีเขียวร่วมด้วย เพื่อวิเคราะห์เส้นผ่านศูนย์กลางระดับอก (DBH) ของต้นไม้ และสร้างความสัมพันธ์ระหว่าง DBH กับความสูงต้นไม้ ผลลัพธ์จะถูกนำไปคำนวณมวลชีวภาพต่อพื้นที่สีเขียว เพื่อคำนวณ การกักเก็บคาร์บอน และคาร์บอนเครดิตทั้งหมดในพื้นที่ศึกษา พร้อมทั้งเปรียบเทียบความแม่นยำระหว่างข้อมูลจากไลดาร์และการวัดจริง งานนี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างวิธีการที่สะดวกและมีแบบแผนสำหรับการติดตามพื้นที่สีเขียวและคาร์บอนเครดิตในพื้นที่อื่นๆ ในอนาคต.

Analysis, Optimization, And Design Of Small-Scale Hybrid-Core Inductor Designs That Achieve High Energy Densities And Low Loss, Andrew B. Nadler

Dartmouth College Ph.D Dissertations

As the size of power converters and other electronics has shrunk over time, miniaturization of passive magnetic components, namely inductors and transformers, has fallen behind. Much of this is due to magnetic scaling laws, which degrade inductor performance at reduced sizes, in contrast to other common power converter components, such as transistors and capacitors, which are conducive to construction from smaller parallel cells. This does not mean high performance and small sizes are unachievable with magnetic components, but rather that intelligent and creative magnetics design is increasingly critical.

Typical inductors utilize a conductive winding wrapped around a magnetic core, with …

A Chinese Power Text Classification Algorithm Based On Deep Active Learning, Song Deng, Qianliang Li, Renjie Dai, Siming Wei, Di Wu, Yi He, Xindong Wu

Computer Science Faculty Publications

The construction of knowledge graph is beneficial for grid production, electrical safety protection, fault diagnosis and traceability in an observable and controllable way. Highly-precision text classification algorithm is crucial to build a professional knowledge graph in power system. Unfortunately, there are a large number of poorly described and specialized texts in the power business system, and the amount of data containing valid labels in these texts is low. This will bring great challenges to improve the precision of text classification models. To offset the gap, we propose a classification algorithm for Chinese text in the power system based on deep …

Real-Time Cyber-Power Testbed Enhancement And Synchrophasor Data Generation For Anomaly Detection Using Physics-Informed Machine Learning, Vasavi Sivaramakrishnan

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Advanced sensing and automation are essential to managing the evolving electric power system with tight coupling of information and power system layer. However, this increasing number of cyber-physical devices brings vulnerabilities from cyber threats and extreme weather events can endanger the power system on a physical level as well. Advanced monitoring and control algorithms with human operators in the loop are needed to enable power system resiliency despite these increasing threats. These advanced algorithms require validation using a realistic test system that mimics real-world scenarios.

This work focuses on a) developing a realistic real-time cyber-power testbed with hardware-in-the-loop to generate …

Underlying Substrate Effect On Electrochemical Activity For Hydrogen Evolution Reaction With Low-Platinum-Loaded Catalysts, Baleeswaraiah Muchharla, Peter V. Sushko, Kishor K. Sadasivuni, Wei Cao, Akash Tomar, Hani Elsayed-Ali, Adetayo Adedeji, Abdennaceur Karoui, Joshua M. Spurgeon, Bijandra Kumar

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Platinum is known as the best catalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) but the scarcity and high cost of Pt limit its widespread applicability. Herein, the role of the underlying substrate on the HER activity of dispersed Pt atoms is uncovered. A direct current magnetron sputtering technique is utilized to deposit transition metal (TM) thin films of W, Ti, and Ta as underlying substrates for extremely low loading of Pt (

A Fresh Revisit Of The Issues And Improvements In Impulse Invariance Filter Design For Infinite Impulse Response Filters, Chiman Kwan, Hal Ferguson

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

The objective of this paper is to first present some issues with impulse invariance filter (IIF) design during the design of digital infinite impulse response (IIR) filters. Engineers are often confused about some inconsistent observations. For instance, if the impulse response of a digital filter is designed using the impulse invariance procedure, then the analog and digital filters’ frequency and step responses are very different. Two simple remedies are presented in this paper. One is a post-processing approach that scales the frequency and step responses of the digital filter by the sampling interval T. Another one is a pre-processing approach …

Low Power Remote Sensing System For Ceramic Thermocouples, Syed Khaleduzzaman

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The ceramic thermocouple sensor is a promising alternative to traditional thermocouple due to their corrosion resistance and cost-effective manufacturing. Currently, no electronic Interface or Integrated Circuit solution is commercially available which can be used to interface these thermocouples at low-cost and low power for accurate temperature measurement. An electronic system is needed to use these ceramic sensors which consumes less amount of power for an extensive period of time with remote monitoring option.

This thesis proposes a low-power electronic remote sensing system that works for ceramic thermocouples. The system consists of three parts. They are battery-operated sensor node electronic circuit, …

Power And Waiting Time Efficiency At Automatic Toll Gates With The Contactless Card Payment Implementation, Ujang Wiharja, Sri Hartanto

ASEAN Journal on Science and Technology for Development

One method of Electronic Toll Collection (ETC) in Automatic Toll Gate (ATG) currently uses contactless transactions using Radio Frequency IDentification (RFID) technology. Tracking and monitoring objects (the car) with RFID is carried out in real-time and is required to keep up with the speed of an object (the car). The On-Board Unit (OBU) transponder installed on the car's windshield and the Road Side Unit (RSU) installed on the ATG are the main components of the Dedicated Short-Range Communication (DSRC) system, which allows the car and ATG to communicate with each other and carry out transactions, including online toll payments, without …

Dynamic Modeling And Control Of A Solid State Semiconductor-Based Transformer, Microgrid And Storage Systems, Rubén Darío Viñán-Velasco

Department of Electrical and Computer Engineering: Dissertations, Theses, and Student Research

Smart Grids are power grid models designed with the idea of including the growing new technologies, from generation to storage devices, and are a response to the growing demands from consumers and the presence of electronic components being commonplace in the modern devices. The design requires a dynamic alternative in order to build an independent grid that can also work in cooperation with other micro-grids and the power grid in an integrated way. Smart-grids present several advantages over the traditional power grid scheme, but the economic costs of the components required to implement smart-grids is currently a great limitation. This …