One of the most common methods to preserve consumers' private data is using secure in-network data aggregation. The security can be provided through the emerging fully (FHE) or partial (PHE) homomorphic encryption techniques. However, an FHE aggregation scheme generates significantly big-size data when compared to traditional encryption methods. The overhead is compounded in hierarchical networks such as Smart Grid Advanced Metering Infrastructure (AMI) as data packets are routed towards the core of the AMI networking infrastructure from the smart meters. In this paper, we first investigate the feasibility and performance of FHE aggregation in AMI networks utilizing the reliable data transport protocol, TCP. Then, we introduce the packet reassembly problem. To address this challenge, we propose a novel packet reassembly mechanism for TCP. We evaluated the effectiveness of our proposed mechanism using both PHE and FHE-based aggregation approaches in AMI in terms throughput and end-to-end delay on an 802.11s-based wireless mesh network by using the ns-3 network simulator. The results indicate significant gains in terms of delay and bandwidth usage with the proposed mechanism.
Computational fluid dynamics (CFD) is widely used in device design to determine gas flow patterns and turbulence levels. CFD is also used to simulate particles and droplets, which are subjected to various forces, turbulence and wall interactions. These studies can now be performed routinely because of the availability of commercial software containing high quality turbulence and particle models. In order to understand how the gas is brought down to wafer, it is necessary to have a knowledge of the gas flow behavior very early in the design spiral of the Tantalum nitride-Atomic layer deposition (TaN-ALD) chamber by undertaking parametric investigation of the interaction effect between gas flow and the funnel structure. This paper presents such a parametric investigation on a generic TaN-ALD chamber using CFD. The results presented have been analyzed for a total of 11 different cases by varying neck and nozzle angles for a process gas. The gas flow was mainly investigated for the nozzle angles of 4.5, 9, 12 and 20 and the film thickness results were compared with numerical flow patterns. CFD simulations using the turbulence model in ANSYS Fluent v.13 are undertaken. The parametric study has demonstrated that CFD is a powerful tool to study the problem of gas flow-structure interaction on funnel and is capable of providing a means of visualizing the path of the gas under different operating conditions.
Although it is a deployed system, the data collection process of Smart Grids (SGs) is still a topic that needs consideration. The reason behind this is that Advanced Metering Infrastructure (AMI) applications used for collection can cause leakage of sensitive information about the users if data is sent as plaintext. In this paper, we propose a system that provides privacy with the Paillier cryptosystem and two-factor authentication with ECDSA and OpenSSL certificates. In order to test the system, an IEEE 802.11s-based SG AMI network testbed is constructed with Beaglebone Black boards that imitate the behavior of smart meters. The same network is also simulated in ns-3. Tests are done in two modes (hop-by-hop and end-to-end aggregation) and results are collected based on three metrics (packet delivery ratio, throughput, and completion time). The results showed that ns-3 simulation and testbed results are parallel and the proposed system can perform effectively. However, there are still many differences that need to be taken into account in deploying real systems.
While the newly envisioned smart(er) grid (SG) will result in a more efficient and reliable power grid, its collection and use of fine-grained meter data has widely raised concerns on consumer privacy. While a number of approaches are available for preserving consumer privacy, these approaches are mostly not very practical to be used due to two reasons. 1) Since the data is hidden, this reduces the ability of the utility company to use the data for distribution state estimation. 2) The approaches were not tested under realistic wireless infrastructures that are currently in use. In this paper, we propose to implement a meter data obfuscation approach to preserve consumer privacy that has the ability to perform distribution state estimation. We then assess its performance on a large-scale advanced metering infrastructure (AMI) network built upon the new IEEE 802.11s wireless mesh standard. For the data obfuscation approach, we propose two secure obfuscation value distribution mechanisms on this 802.11s-based wireless mesh network (WMN). Using obfuscation values provided via this approach, the meter readings are obfuscated to protect consumer privacy from eavesdroppers and the utility companies while preserving the utility companies' ability to use the data for state estimation. We assessed the impact of this approach on data goodput, delay, and packet delivery ratio (PDR) under a variety of conditions. Simulation results have shown that the proposed approach can provide very similar performance to that of nonprivacy approach with negligible overheads on the meters and network.
Dağlık, engebeli ve yükseltinin fazla, kar yağışının yoğun olduğu arazilerde birikmiş olan kar tabakasının çeşitli sebeplerle akması çığ olayı olarak ifade edilebilir. Çığlar, can ve mal kayıplarına neden olmanın yanı sıra, çevre üzerinde de olumsuz etkilere yol açar. Ülkemizde ortalama yükseltinin ve eğimli arazilerin fazla olması, ayrıca iklimin etkisi ile kar yağışlarının yer yer yoğun görülmesi çığ olaylarının oluşumunu kolaylaştırmaktadır. Ülkemizde özellikle Doğu Karadeniz Bölümü ve Doğu Anadolu Bölgesi çığ olaylarının fazla görüldüğü sahaları oluşturmaktadır. Bu sahalarda kış döneminde yoğun olarak görülen çığ olaylarında can ve mal kayıpları yaşanmakta, ulaşım yolları kapanmaktadır. Bu nedenle çığ yollarının belirlenmesi ve çığa duyarlı alanlarının tespit edilerek önlem alınması önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, büyük kısmı Gümüşhane ili sınırları içinde yer alan Doğankent (Harşit) Çayı Havzası’nın yukarı ve orta kesiminde çığ duyarlılığı yüksek olan alanları belirlemektir. Bu çalışma hazırlanırken Doğankent Çayı Havzası’na ait 1/100.000 ölçekli topografya haritaları sayısallaştırılarak kullanılmıştır. Ayrıca 30x30 boyutlu Aster DEM görüntülerinden de yararlanılmıştır. Bu veriler havzanın eğim, bakı, yükseklik ve yamaç şekli haritaları üretilmesinde altlık verisi olarak kullanılmıştır. Sahanın bitki örtüsü uzaktan algılama ile belirlenmiştir. Çığ duyarlılık haritasının üretilmesinde Afet ve Acil Durum Yönetimi Kurumu'nun puanlama kriterlerinden yararlanılmıştır. Arazi çalışmaları ile çığ yolları ve çığ izleri incelenmiş ve fotoğraflanmıştır. Çığ duyarlılık haritasına göre çığ duyarlılığının çok yüksek olduğu alanlar havzanın güneybatısı ve kuzeydoğusunda yoğunlaşmaktadır. Bu alanlarda çığ duyarlılığının yüksek olmasında dağlık ve engebeli arazi ile bitki örtüsünden yoksun yamaçların yer alması etkilidir. Ayrıca önemli bir ulaşım yolu olan Gümüşhane-Trabzon karayolunun bulunduğu sahalarda eğim değerlerinin yüksek olması çığ duyarlılığını yükseltmektedir. Buna karşın çığ duyarlılığının düşük olduğu yerler havzanın kuzeybatı kesimidir. Buralardaki duyarlılığının düşük olmasında gür orman örtüsü ve dikili arazilerin (fındık vb. gibi) varlığının etkili olduğu düşünülmektedir. Çalışma sonucunda elde edilen duyarlılık haritası ile havzada çığ olayları için alınabilecek önlemler birlikte değerlendirilmiştir. Çığ yolları ve kurulması gereken çığ güvenlik setlerinin konumları arazide tespit edilmiştir. Dolayısıyla bu çalışmanın, yaşanabilecek çığ olaylarına karşı yetkili mercilerin tedbir almasına dönük yararlı bir kaynak olacağı düşünülmektedir.
Many of today’s technologies and research techniques depend on process and methods in high and ultra-high vacuum chambers. High temperature vacuum chambers require innovative concept and use of unusual materials in design to achieve quality performance. In order to obtain quality performance, the temperature and gas delivery on the vacuum chamber surface must be uniformly distributed. In this work, a new funnel for high temperature vacuum chamber was successfully designed and tested using computer-based simulation techniques. The funnel was made of quartz crystal (Grade 2) due to ability to absorb temperature, properties of low gas permeability and low temperature coefficient. In order to mitigate O-rings from high temperature failure and to reduce non-uniformity effect during temperature delivery, a new quartz funnel was developed. The simulation and experimental results show that uniformity distributions in temperature of vacuum chamber surface were obtained with new funnel design.Özet: Günümüz teknolojilerinin ve araştırma tekniklerinin çoğu yüksek ve ultra yüksek vakum odalarındaki proses ve metotlara bağlıdır. Yüksek sıcaklık vakum odaları, yenilikçi kavram ve kaliteli performans elde edilen tasarımda alışılagelmedik malzemelerin kullanımını gerektirir. Kaliteli performans elde etmek için vakum odası yüzeyine sıcaklık ve gaz iletimi eşit dağılmalıdır. Bu çalışmada, bilgisayar bazlı simülasyon teknikleri kullanılarak yüksek sıcaklık vakum odası için yeni bir huni tasarımı başarılı bir şekilde tasarlanmış ve test edilmiştir. Huni, sıcaklık emme yeteneği, düşük gaz geçirgenliği ve düşük sıcaklık katsayısı özellikleri sebebi ile kuvars kristalinden yapılmıştır. Sıcaklık iletimi esnasında eşit olmayan dağılımın etkisini azaltmak ve yüksek sıcaklık düşüşlerini düşürmek için yeni bir kuvars huni geliştirilmiştir. Simülasyon ve deney sonuçları gösterdi ki, vakum odası yüzeyinin sıcaklığındaki eşit dağılımlar yeni huni tasarımı ile elde edilmiştir.
The ternary Zn-27Al-1Cu alloy is produced from raw materials by the gravity casting method. The produced alloy was subjected to aging after solutionizing and quenching. The effect of ageing at different periods on the microstructure and damping behaviour of the alloy was investigated. The microstructural investigations revealed that the microstructure of the alloy in the as-cast state consisted of aluminium(Al)-rich α dendrites surrounded by eutectoid β phase, and zinc(Zn)-rich η phase and copper(Cu)-rich ε phase. The heat treatment eliminated the dendritic microstructure of the casting alloy and transformed it into a coarse-grained (β-matrix) stable form containing Zn-rich and Cu-rich precipitates. The microstructural changes after aging process were directly affected the mechanical properties of the alloy. The hardness and tensile strength increased with increasing ageing time up to 2.5 hours, but the percent elongation decreased. When the aging time reached 5 hours, hardness and tensile strength decreased while percent elongation increased significantly. The impact energy, namely toughness, increased in the early stage of aging, reduced sharply with increasing aging time and remained stable with a small increase in the prolonged stage of aging. The highest impact energy was attained from the aged alloy for 0.5 hours. The variation in damping energy was dependent on the changes in microstructural and mechanical properties caused by different aging periods. The prolonged aging process transformed the fracture characteristic of the as-cast alloy from relatively brittle to ductile fracture.
-modified tea waste biochar for sustainable water treatment applications.
K-L tabakasi icin bosluk gecis olasiligi (KL) Cr, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, Se, Y, Mo, Cd, In, Sn, Te ve Ba gibi bazi saf metaller icin IKβ/IKα siddet orani olcumlerinden elde edildi. Hedef metaller 59,5 keV’lik gama isinlari yayinlayan 50 mCi’lik 241Am radyoaktif kaynak tarafindan uyarildi. Numunelerden yayinlanan karakteristik K X-isinlari 5,96 keV’de 0,150 keV’lik ayirma gucune sahip super Si(Li) detektor kullanilarak belirlendi. Elde edilen deneysel K-L tabakasi bosluk gecis olasilik degerleri ile teorik degerler ile karsilastirildi. Olculen degerlerin teorik degerlerle uyum icinde oldugu gozlendi.
