I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 ,   p p .   987 ~ 997   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 1 . p p 9 8 7 - 9 9 7           987       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Life ballo o n:  a  pa ra dig m shift  i n ea rthquake sa f ety - i ntelligent   Io T detect io n  and  protec tion sy ste m for op tima res ilience       T a wf iq Alra wa s h deh 1 ,   Su m a y a   Abus a leh 1 ,   M a lek   Z .   Alk s a s beh 2 ,   K ha lid   Ali  A lem er ien 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   I n f o r ma t i o n   Te c h n o l o g y ,   A l - H u sse i n   B i n   Ta l a l   U n i v e r si t y ,   M a ' a n ,   Jo r d a n   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   F a c u l t y   o f   I n f o r ma t i o n   T e c h n o l o g y ,   A l - H u sse i n   B i n   T a l a l   U n i v e r s i t y ,   M a ' a n ,   J o r d a n   3 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   C o l l e g e   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y   a n d   C o m mu n i c a t i o n ,   T a f i l a   Te c h n i c a l   U n i v e r s i t y ,     Ta f i l a h ,   J o r d a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   O c t 1 7 ,   2 0 2 4   R ev is ed   No v   9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   1 0 ,   2 0 2 6       I n tern e o t h in g ( Io T )   a p p li c a ti o n fo e n v ir o n m e n tal  m o n it o rin g   h a v e   g re a tl y   imp r o v e d   d u e   to   a d v a n c e in   h a rd wa re   a n d   s o ftwa re   tec h n o lo g ies .   G iv e n   th e   si g n if ica n e c o n o m ic  a n d   so c ieta imp a c ts   o f   e a rth q u a k e s,  th e re   is  a n   in c re a sin g   n e e d   to   d e v e lo p   e ffe c ti v e   e a rth q u a k e   e a rly   wa rn i n g   sy ste m s   (EE WS ) .   Ho we v e r,   d e sig n in g   s u c h   in telli g e n sy ste m re m a in c h a ll e n g i n g   b e c a u se   o i n e fficie n c las sifica ti o n   m e th o d s   a n d   li m it a ti o n in   h i g h - fi d e li ty   se n sin g   c a p a b il it ies .   T o   re d u c e   t h e   d e v a sta ti n g   e ffe c ts  o e a rth q u a k e s,  th is   p a p e p ro p o se a n   e a rth q u a k e   d e t e c ti o n   a n d   p ro tec ti o n   sy ste m .   Th e   sy ste m ’s   p rima ry   fu n c ti o n   is  to   d e tec se ism ic  sig n a ls  a n d   a c ti v a te  a   sp e c ially   d e sig n e d   a irb a g   (l ife  b a l lo o n )   u n it   t h a p ro tec ts  o c c u p a n ts  i n   a p a rtme n b u il d in g s.  I n   a d d it i o n ,   t h e   u n it   h e lp m a in tain   n e c e ss a ry   o x y g e n   lev e ls,   th e re b y   imp r o v i n g   o c c u p a n t   sa fe ty   d u ri n g   se ism ic  e v e n ts.   Th e   p r o p o se d   sy ste m   a lso   in c lu d e a   c o m m u n ica ti o n   m e th o d   th a tran sm it c rit ica l   in fo rm a ti o n   a b o u t h e   a ffe c te d   a re a   to   re lev a n p a rti e s.  E a rly   d a ta  tran sm issio n   e n a b les   ra p i d   re sp o n se   a n d   g u id e t h e   e fficie n d e p l o y m e n o f   re q u ired   re so u rc e s,  m a k in g   a ft e rsh o c k   m a n a g e m e n m o re   e ffe c ti v e .   By   c o m b in i n g   a d v a n c e d   se n so te c h n o l o g ies   with   e fficie n t   c o m m u n ica ti o n   m e th o d s,  t h e   p ro p o se d   sy ste m   a ims   to   e n h a n c e   sa fe ty   a n d   e m e rg e n c y   m a n a g e m e n wh il e   p ro v i d in g   c o m p re h e n siv e   p r o tec ti o n   a n d   su p p o rt  d u rin g   se ism ic  e v e n ts.  E x p e rime n tal  r e su lt sh o t h a t h e   p ro p o se d   m e th o d   a c h iev e s a p p ro x ima tely   9 5 %   se n s it iv it y   a n d   9 4 . 2 %   a c c u ra c y .   K ey w o r d s :   Alg o r ith m     Dete ctio n   s y s tem     E ar th q u a k   I n ter n et  o f   th in g s   s y s tem s   Natu r al  d is aster   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T awf iq   Alr awa s h d eh   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu lty   o f   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y ,   Al - Hu s s ein   B in   T a lal  Un iv er s ity   P.O.   B o x   2 0 ,   Ma ' an ,   J o r d a n   E m ail:  tawf iq @ ah u . ed u . jo       1.   I NT RO D UCT I O N   Gen er ally ,   ea r th q u ak es  ar e   u n p r ed ictab le  a n d   ca u s m ass iv d is aster s ,   wh ich   th r ea ten   s o ciety   an d   th ec o n o m y .   E v er y   y ea r ,   s ev er al  ea r th q u ak es  ab o v 7 . 0   o n   th R ich ter   s ca le   ar r ec o r d ed ,   an d   th ese  lead   to   m ass iv lo s s   o f   liv es  an d   p r o p er ty   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Su ch   tr a g ic  d is aster s   h av u n d er lin ed   th e   im p o r tan ce   o f   th e   in v en tio n   o f   p r ev en tio n   an d   ea r ly   id en tific atio n   o f   ea r t h q u a k s y s tem s .   On th in g ,   f o r   i n s tan ce ,   is   th e   ea r th q u ak es'   af ter ef f ec ts   t h at  s h o u ld   n o t   o n l y   b e   attr ib u te d   t o   p h y s ical  d estru ctio n ,   b u t   th latter   h a v lo t   o f   im p licatio n s .   E ar th q u ak es  d is r u p ess en tial  s er v ice s   an d   ca u s p e o p le  to   b r elo ca ted ,   a n d   th eir   im p ac ts   r em ain   f o r   v er y   lo n g   tim in   ter m s   o f   s o cio ec o n o m ic   ch an g es.  T h lo ca l   ec o n o m y ,   in   s u ch   ca s e,   c an   s u f f er   d r asti b lo d u to   th lo s s   o f   th in f r astr u ctu r e,   h o u s es,  an d   en ter p r is es  as  well,   an d   th o cc u r r e n ce s   o f   th r esto r at io n   o f   th e v en ca n   b q u ite  o v er wh elm in g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  99 ,   No .   1 Mo n th   20 99 :   9 8 7 - 9 9 7   988   I n   ad d itio n ,   it  p o in ts   o u t h at  g o v er n m en ts   m ig h t   as  well  s p en d   h u g a m o u n o f   m o n e y   o n   r e b u ild in g .   T h e   lo n g - ter m   ef f ec ts   o f   ea r th q u ak es  o n   th liv es  o f   in d iv id u als  an d   co m m u n ities   ar s o cially   an d   p s y ch o lo g ically ,   in   ter m s   o f   d ea th   an d   in j u r ies b ec au s o f   th ese  n atu r al  d is aster s ,   ar life lo n g   [ 3 ] .   T h ese  s itu atio n s   h av le d   to   g r ea t   d ea o f   i n ter est  in   r esear ch   in to   t h cr ea tio n   o f   ea r th q u ak e   d etec tio n   an d   p r o tectio n   to o ls .   T h d ep lo y m en o f   th ese  tec h n o lo g ies  ca n   t h u s   d etac h   it  f r o m   p er f o r m in g   th f ir s s tep   in   th s af ety   p r o ce d u r e,   as  th e   lo w   n u m b er   o f   d ea th s   an d   less   d a m ag e   to   p r o p er tie s   ar th e   r esu lts   o f   th ea r ly   war n in g   th ey   o f f e r ,   an d   th e   f ac ilit atio n   o f   th n ec ess ar y   s tep s   to   b tak e n .   B ef o r th ar r iv al  o f   th e   s eismic   wav es,  p eo p le  in   ar e as  with   h ig h   p o p u latio n   d e n s ity   ca n   b e   war n ed ,   as  well  as  s af ety   m ea s u r es.  Simp ly   p u t,  it  g iv es  o n th ch an ce   to   f in d   s af ety   an d   m a k th r eq u ir e d   p r ep a r atio n s .   I n   p r ev e n tio n ,   f o r   in s tan ce ,   s tep s   th at  m ay   s ee m   in s ig n if ican ca n   ac as  s af ety   in s tr u m en ts   th at  h elp   in   t h av er s io n   o f   e v en tu al   d ea th   if   n o t in   aid   o f   th r ed u c tio n   o f   th e   n u m b er   o f   p e o p le  wh o   will lo s th eir   liv es in   an   ea r th q u ak e .   Sti ll,  th task   o f   p r o d u cin g   d ep en d ab le   ea r th q u ak e   d etec ti o n   a n d   p r o tectio n   s y s tem s   is   n o an   ea s y   o n e.   T h p r o b lem   o f   f in d in g   v er y   ac cu r ate  s en s in g   m eth o d s   th at  ca n   clo s ely   d etec s eismic   ac tiv ity   an d ,   at  t h e   s am tim e,   d if f e r en tiate  it f r o m   o th er   k in d s   o f   b ac k g r o u n d   n o is is   m ajo r   ch allen g in   t h is   f ield .   I n   a d d itio n ,   th s y s tem   b ein g   d is cu s s ed   s h o u ld   also   h av g o o d   en o u g h   class if icatio n   m eth o d s   th at  ca n   d if f er en tiate  v ar io u s   d eg r ee s   o f   ea r th q u a k s tr en g th s   an d   ev e n   esti m ate  th eir   p o s s ib le  ef f ec ts   o n   th e   lo ca l a r ea s .   T h is   p r o p o s al  is   f o r   an   ea r th q u ak d etec tio n   an d   p r o tectio n   s y s tem   th at  will  d ea with   th ese  is s u es.   T h d iag r a m   o f   t h p r o p o s e d   s y s tem   is   Fig u r 1 ,   in   wh ich   th co m p o n e n ts   th at  ar e   in s talled   an d   th eir   lo ca tio n s   ar v is u ally   r e p r esen ted .   T h MPU6 0 5 0   s en s o r s   wer p o s itio n ed   v er y   ca r e f u ll y   s o   as  to   b e   ab le  t o   ef f icien tly   r ec o r d   v ib r atio n s   a n d   m o tio n s   in   th d ep lo y m en t   en v ir o n m en t.   T h e   s u g g ested   s y s tem   is   eq u ip p ed   with   th latest  d ev elo p m en ts   in   h ar d war an d   s o f twar tech n o lo g y .   I is   en v is ag ed   th at  th s y s tem   will  n o t   o n ly   b e   ab le  t o   p in p o in ea r th q u ak es  ac cu r ately   b u also   in i tiate  th n ec ess ar y   p r o tectiv m ea s u r es  an d   is s u th p r o p er   co m m u n icatio n   ch an n els  with   th s u itab le   au th o r ities .   L im itin g   th e   d am ag e   ca u s ed   b y   ea r th q u ak es,  p r o v id i n g   s af ety   f o r   th ea r th q u ak e - s tr ick en   in h ab itan ts ,   allo win g   f o r   q u ick   r esp o n s e,   an d   en s u r in g   th e f f icien u s o f   r eso u r ce s   af ter   an   ea r th q u a k ar th f u n d a m en tal  g o al s   o f   it.  On o f   t h p r ev en tiv ac tio n s   wo u ld   b t h q u ick   d ep lo y m en o f   s p e cially   d esig n ed   air b ag   u n it  ( li f b allo o n )   b y   th d ev ice,   wh ich   is   co n n ec ted   t o   th r esid en ts   o f   a p ar tm en t   b u ild in g s   th r o u g h   th e x ec u tio n   o f   th o x y g en   s u p p ly ,   th u s   en s u r in g   th e   s ec u r ity   o f   th e   r esid en ts   d u r in g   th b u ild in g   in s tan ce s   o f   an   ea r th q u ak e   an d   th e   m ain ten an ce   o f   th n ec ess ar y   o x y g e n   lev els.           Fig u r 1 .   T h life   b allo o n   s y s tem   ( p r o to ty p e)       Mo r eo v er ,   th e   s y s tem ' s   co m m u n icatio n   f ea tu r e   is   in ten d ed   to   r elay   h a r d ly   an y   o t h er   in f o r m atio n   b u t   o n ly   th at  wh ic h   is   v ital  ab o u th ar ea   m o s h it  b y   th d i s aster   to   th em er g en c y   r esp o n d er s .   T h is   m ea n s   s en d in g   SMS  aler ts   with   G P co o r d in ates  an d   s tar tin g   a u to m ated   p h o n ca lls   to   en s u r au th o r ities   h av e   ac cu r ate  d ata  r ig h awa y   to   as s ess   th m atter   an d   d is tr ib u te  lim ited   r eso u r ce s .   Sev er ele m en ts   ar m ea n to   en h an ce   th wh o le  r ea ctio n   t o   an   ea r th q u ak e,   m in im ize  t h s o cio ec o n o m ic  ef f ec ts ,   an d   f in ally   in cr ea s t h r esil ien ce   o f   s o cieties  ag ain s s ev er n atu r al  ca tast r o p h es.  Usi n g   co n tem p o r ar y   s en s in g   tech n o lo g ies  an d   ef f icien co m m u n icatio n   m et h o d s ,   th e   s y s tem   s ee k s   to   im p r o v e   s af ety   an d   em er g en cy   m an a g em en b y   o f f er in g   co m p lete  p r o tectio n   a n d   s u p p o r t d u r in g   ea r th q u ak ev en ts .   T h r em ai n d er   o f   th p ap er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   a   r ev iew  o f   th e   liter atu r o n   ea r th q u ak e   d etec tio n   s y s tem s   is   co v er ed   in   s ec tio n   2 ,   an d   t h p r o b le m   s tatem en is   d escr ib ed   in   s ec tio n   3 .   Sectio n   4   d is cu s s es  th alg o r ith m ic  s o lu tio n .   Sectio n   5   d is cu s s es  ex p er im en tal  r esu lts   an d   ev alu ati o n ,   wh ile   s ec tio n   6   d is cu s s io n   o n   lim itatio n s   an d   f u tu r ar tific ial  in tellig en c an d   m ac h in lear n in g   ( AI /ML )   in teg r atio n .     Sectio n   7   co n cl u d es th p a p er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Lif b a llo o n :   a   p a r a d ig s h ift in   ea r th q u a ke   s a fety - in tellig e n t I o T d etec tio n   a n d     ( Ta w fiq   A lr a w a s h d eh )   989   2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W S   S e v e r a l   p r o j ec t s   h a v e   a d d r e s s ed   t h e   p r o b l e m   o f   d e t e ct i n g   e a r th q u a k e s   [ 1 ] [ 6 ] T h e   r e s e a r c h   i n   [ 7 ] ,   [ 8 ]   p r o p o s ed   th u s o f   s m ar tp h o n es  th at  ar eq u ip p ed   with   s en s in g   ca p ab ilit ies  f o r   ea r th q u a k d etec tio n .   I n   th is   s y s tem ,   p h o n s en s o r s   wer u tili ze d   to   d etec ea r th q u a k es  an d   m o n ito r   th en v ir o n m en t o   d etec s ig n als  th at  ca n   b in ter p r eted   as  ea r th q u ak es.  T h ef f icien cy   o f   th p r o p o s ed   s y s tem   d ep en d s   o n   th p er ce n tag o f   s m ar tp h o n u s er s   wh o   h a v v o lu n teer ed   to   u s th eir   p h o n es   f o r   t h s y s tem .   Mu ltip le  ty p e s   o f   s eismic   s en s o r s   wer u s ed   to   m o n ito r   t h d esi r ed   b u ild in g   [ 9 ] .   T h co s o f   th u s ed   s en s o r s   c o u ld   r ea ch   u p   to   $ 5 0 0 ,   wh ich   m ak es  th o p er atio n al  c o s o f   th e   p r o p o s ed   s y s tem   r elativ ely   h ig h .   I n   th is   lin e,   th r esear ch   in   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ]   p r o p o s ed   s y s tem   was d esig n ed   to   u s lo w - co s t a cc eler atio n   s en s o r s   f o r   ea r th q u ak d etec tio n .     Similar ly ,   th u s o f   lo w - c o s ac ce ler atio n   s en s o r s   h as  b ee n   ad o p ted   in   s ev e r al  p r o jects  ar o u n d   th e   wo r ld   [ 1 2 ] [ 1 4 ] .   T o   f u r th e r   u n d er s tan d   th e n v ir o n m en tal  f ac to r s   b eh in d   ea r th q u a k es,  s e v er al  p r o jects  h av e   ap p lied   d ata  m i n in g   an d   d e ep   lear n i n g   tech n iq u es  to   h elp   in   ea r th q u ak e   m o n ito r in g   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] T h ese   tech n iq u es   ar ty p ically   co m p u tatio n ally   ex p e n s iv e,   an d   t h e ir   co s ch allen g es  th ex p a n s io n   o f   s u c h   s y s tem s .   Acc o r d in g   to   Ab d alza h er   et  a l .   [ 1 7 ] ,   an   in te r n et  o f   th in g s   ( I o T )   s o lu tio n   was  p r o p o s ed ,   u t ilizin g   th m ess ag e   q u eu e - telem etr y   tr an s p o r p r o t o co to   tr an s m it  wav ef o r m   d at ac q u ir ed   b y   s eismic   n o d es.  T h s tu d y   f o cu s ed   o n   a n aly zin g   th e   s tag es  lead in g   u p   t o   ea r t h q u a k d etec ti o n   a n d   d em o n s tr ates  th at  th e   p r o p o s ed   s o lu tio n   d etec ts   th s am ev en ts   as tr ad itio n al  ea r th q u ak ea r ly   war n i n g   s y s tem   ( E E W S)  b u t w ith   s ig n if ican tly   lo wer   to tal  aler t tim o f   ap p r o x im ately   1 . 6   s ec o n d s .   B h at ia  et  a l .   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   a   c o ll ab o r a ti v f r a m ew o r k   f o r   ea r th q u a k m o n it o r i n g   a n d   p r e d ic tio n   u s i n g   I o T   a n d   e d g e   co m p u ti n g .   R e al - ti m e   s en s o r   d at a   is   a c q u ir e d   t h r o u g h   I o T   te ch n o l o g y   an d   p r o c ess e d   at   t h e   e d g e   lay e r   u s i n g   B ay esia n   b eli ef   m o d el  f o r   f ea t u r cl ass if ic ati o n .   T h e   cl o u d   l ay er   u til izes   a n   ad ap ti v n eu r o - f u z zy   in f e r e n c e   s y s te m   ( ANF I S)   t o   f o r e ca s ea r t h q u a k e   m a g n it u d es .   E x p e r i m e n ta l   s i m u lati o n s   h a v e   s h o w n   t h e   f r am ew o r k   to   b m o r e f f e cti v c o n ce r n i n g   cl ass i f ic ati o n   p e r f o r m a n c ( p r e cisi o n 9 2 . 5 2 %,   s e n s it iv it y 9 1 . 7 2 %,   a n d   s p e ci f ic it y 9 1 . 0 1 %) .   T h e   le v er ag in g   o f   e d g e   c o m p u ti n g   d r ast ic all y   lo we r s   t h c o m p u ta ti o n al   d el a y   ( 2 3 . 0 6   s )   an d   e n h a n c es  t h e   m o d e l i n   te r m s   o f   ac c u r a c y ,   r eli ab ilit y   ( 9 5 . 2 6 % ) ,   a n d   s ta b i lit y   ( 9 2 . 1 6 % ) .   L iu   et  a l.  [ 1 9 ]   d escr ib es  th in v en tio n   o f   ch ea p   an d   ea s y - to - u s d ev ice  th at  is   eq u ip p ed   with   a   war n in g   s y s tem   p r o v id in g   in f o r m atio n   to   web   p latf o r m   th at  is   co n tin u o u s ly   m o n ito r ed   b y   d is aster   o f f icials.   I n   th ev en o f   an   ea r th q u a k e ,   th d ev ice  em its   n o is war n in g .   T h p r im a r y   f u n ctio n   o f   th d ev ice  is   to   f ac ilit ate  th least  p o s s ib le  ea r th q u ak im p ac in   th a r ea   an d   to   ac as  an   ea r t h q u a k p r e v en tio n   to o l.   I r elies  o n   th I o T   tech n o lo g y   an d   p av es th way   f o r   s m ar t c ities .   R eal - tim m eth o d s   f o r   s eismic   in ten s ity   m ea s u r es  ( I Ms)   was  th f o cu s   o f   th in v esti g ati o n   [ 2 0 ] .   I o p en ed   th d is cu s s io n   b y   a n al y zin g   d if f er en t   v iews  o f   th e ar th q u ak e   m ag n itu d a n d   t h way   th r u p tu r e   was  m o s lik ely   to   h av s tar ted .   s u m m ar y   is   m ad o f   th p r o g r ess   o f   I M' s   p r ed ictio n s   f o r   r eg io n al  an d   lo c al  war n in g s .   T h ar ticle  d is cu s s es  th u s o f   f in ite  f au lts   an d   s im u lated   s eismic   wav f ield s   in   I Ms'   p r ed ictio n s .   Am o n g   o th er s ,   ac cu r ac y   an d   co s wer b r o u g h u p   as  attr ib u tes  f o r   th e v alu atio n   o f   I Ms.  T h tr en d   in   r ea l - tim I Ms  p r ed ictio n   m eth o d s   is   d iv er s e,   an d   th m o s im p o r tan f u tu r d ev elo p m en f o r   n ex t - g e n er atio n   E E W S,  as  id en tifie d   in   th p ap er ,   is   th in teg r atio n   o f   d if f er en war n in g   alg o r ith m s   an d   s eismic   s tatio n   co n f ig u r atio n s   in to   s in g le  n e two r k .   B y   f u s in g   m o b ile  in s tr u m e n tatio n   s y s tem s   an d   cu ttin g - e d g m icr o   elec tr o - m ec h a n ica s y s te m   ( ME MS)   s en s o r s ,   n ew  ea r th q u ak m o n ito r in g   d e v ice  w as  p r esen ted   [ 2 1 ] .   T h g o al  o f   th d e v ice  is   to   ac h iev th co r r ec tn ess   o f   th e   d ata  wh ile  b ein g   in tellig en t,  en er g y - s av in g ,   s m all,   an d   af f o r d ab le.   T h d ev ice   is   em p lo y ed   in   a   ca s s tu d y   f o r   th s af ety   ev alu atio n   o f   s ch o o b u ild i n g s ,   th er e b y   g en er atin g   to p - n o tch   ea r th q u ak e   d ata.   B ass e tti  an d   Pan izzi   [ 2 2 ]   r ec o m m en d ed   s tr ateg y   wh er m o r co m p u tatio n   is   p er f o r m ed   at  th ed g e   with   d etec to r   n o d es  th at  lo ca lly   ex am in th en v ir o n m en t   to   id en tify   ea r t h q u a k es.  T h e   m eth o d   is   s ec u r ag ain s n o d f au lts   an d   n etwo r k   ch an g es;  at  th s am tim e,   it  k ee p s   d ata  co n f id en tial  as  th in f o r m atio n   is   s to r ed   lo ca lly .   T h ar ticle  s u b s tan tiates  th i s   p r o p o s al  b y   r ea s o n ,   d escr ib in g   th ar ch itectu r an d   p r o v id in g   an   im p lem en tatio n   ex a m p le  u s in g   R asp b er r y   Pi,  No d eM C U,   a n d   th C r o wd q u ak ML   m o d e l.   B ass e tti  et  a l.  [ 2 3 ]   in tr o d u ce d   d is tr ib u ted   s y s tem   d esig n   f o r   ea r th q u ak ea r ly   war n in g   b y   u s in g   ch ea p   I o T   n o d es.  T h ese  n o d e s   u tili ze   m ac h in e - to - m ac h in ( M2 M )   m ess ag es  to   s en d   wa r n in g s   an d   co llect  d ata  f r o m   th n ei g h b o r in g   n o d es,  s o   th at  th ey   ca n   lo ca te  t h ep icen ter   i n   r ea l - tim b y   s im p le  th r ee - s tep   alg o r ith m .   T h s y s tem ' s   r ep ea ted   o p er atio n   r esu lts   in   p r ec is d eter m in atio n s ,   with   th av e r ag d is tan ce   o f   th m is tak b ein g   ju s t 3   km.   A b d a l z a h e r   e t   a l .   [ 2 4 ]   p r o p o s e   t h e   3   s e c o n d s   a u t o e n c o d e r c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   ( 3S - AE - C N N )   m o d el,   wh ich   u s es  d ee p   lear n in g   m eth o d s   s u ch   as  au t o en co d er s   ( AE )   a n d   c o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( C NN)   to   esti m ate  th lo ca ti o n   an d   m a g n itu d o f   ea r th q u ak es  th at  o cc u r   with in   3   s ec o n d s   o f   th P - wav e   ar r iv al.   T h au th o r s   u s d ataset  f r o m   th Hi - n et  s eismic   n etwo r k   to   tr ain   th m o d el.   St u d ies  s h o th at  th e   s u g g ested   m o d el   ca n   ac c u r at ely   an d   with   lo er r o r   f o r e ca s th lo n g itu d e ,   latitu d e,   an d   m ag n itu d o f   ea r th q u ak es.   T h e   g ath e r ed   d a ta  in   t h s u g g ested   s y s tem   is   s en f o r   an aly s is   to   ce n tr a lized   I o T   s y s tem .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  99 ,   No .   1 Mo n th   20 99 :   9 8 7 - 9 9 7   990   As  d em o n s tr ated   b y   co m p a r is o n   with   tr ad itio n al  m an u al  m eth o d ,   th s u g g ested   m o d el  f u n ctio n s   as  r eliab le  d etec tio n   s y s tem   f o r   s eismic   ea r ly   war n in g   s y s tem s .   T h r ee   lay e r s   ar in cl u d ed   in   th s u g g ested   m o d el:  s en s o r ,   f o g ,   a n d   cl o u d   [ 2 5 ] .   Seis m ic  d ata  is   g ath er ed   b y   t h s en s o r   lay e r .   Pre - p r o ce s s in g   is   ca r r ie d   o u b y   th e   f o g   lay er ,   wh ich   u s es  th f ast  W alsh - Had am ar d   tr an s f o r m   ( FW H T )   f o r   f ea tu r ex tr ac tio n .   A d d itio n ally ,   th is   lay er   p er f o r m s   r elev an f ea tu r s elec tio n   u s in g   h ig h   o r d e r   s p ec tr al  an aly s is   ( HOSA)   o n   FW HT   co ef f icien ts .   Fu r th er m o r e,   s eismic   ev en t   class if icatio n   is   p er f o r m ed   u s in g   k - m ea n s ,   wh ich   g e n er at es  r ea l - tim aler ts .   T h cl o u d   lay er   em p lo y s   a n   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   s o lu tio n   f o r   p r ed ictin g   ea r t h q u ak e   m ag n itu d e.   T h ANN  m o d el  h as  ac h iev ed   h ig h   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   s p ec if icity ,   an d   s en s itiv ity   v alu es.   E x am in in g   th e   liter atu r h o lis tically   n o r ev ea ls   d ea r th   o f   s tu d ies  aim ed   at   s af eg u ar d in g   h u m a n s   d u r in g   ea r th q u a k es.  T h f u n d am e n tal  co m p o n e n ts   o f   ea r th q u ak d etec tio n   an d   th e v o lu tio n   o f   r em ed ies to   p r o tec t p eo p le  d u r in g   s eismic   ev en ts   ar in v esti g ated   in   th is   wo r k .       3.   P RO B L E M   D E F I N I T I O AND  M E T H O D   On o f   th m ajo r   c o n s eq u en ce s   o f   ea r th q u ak es  o n   s o ciety   an d   t h ec o n o m y   h ig h lig h ts   th v er y   n ec ess ity   o f   a   r eliab le   s y s tem   th at   wo u ld   b e   ca p a b le  o f   r ec o g n izin g   a n d   less en in g   th n eg ativ ef f ec ts   o f   s eismic   ev en ts .   E ar th q u a k es  ar ca p ab le   o f   ex ten s iv ely   h ar m in g   t h in f r astru ctu r e,   th u s   lead in g   to   h u g e   ec o n o m ic  lo s s es,  an d   also ,   wh at  is   m o r e,   th d ea th   o f   p e o p le .   T h b ig g est  r ea s o n   f o r   th ex is ten ce   o f   ef f icien t   s eismic   d etec tio n   an d   r esp o n s s y s tem s   i s   p o in ted   o u b y   t h p o ten tial  an d   ev e n   p r o l o n g ed   ef f ec ts   o f   s u ch   in cid en ts   o n   life ,   t h ec o n o m y ,   an d   s er v ices o f   v ital im p o r tan ce .   Ho w ev er ,   t h e r e   ar e   s e v e r a l li m itati o n s   t o   t h e   m et h o d   o f   c r e ati n g   s u ch   s y s t em s ,   al m o s t   al l o f   wh i ch   ar r el ate d   t o   t h c u r r e n t   tec h n o lo g ic al   l e v el   o f   p r e cise   s en s i n g   a n d   ca t e g o r i za t io n .   I n   o r d e r   t o   i m p r o v e   t h e   ac c u r a cy   an d   s p e e d   o f   l o c ati n g   a n d   ca te g o r izi n g   a n   e ar th q u a k e ,   d at a   f r o m   t h e   la test   s en s o r s   m u s t   b e   u s e d .   T h e   d e v i ce s   s h o u l d   b e   ab le   t o   d et e ct   d if f e r e n t   ty p es  o f   wa v es  a n d   p i n p o i n t   th e   e x a ct   l o c ati o n   o f   an   e a r t h q u ak e.   I t   is   ad v is ab le  to   class if y   ea r th q u a k s ce n ar io s   b ec au s t h m o d o f   r esp o n s d e p en d s   o n   th class if icatio n   m ad e.   Pre m atu r ae r ial   class if icatio n   o f   s itu atio n   ca n ,   in   m an y   way s ,   h a v a   v o latile  ef f ec t,   wh ich   m ay   ca u s e   u n d u ala r m   o r   lack   o f   ad eq u ate  p r ep ar atio n   an d   r esp o n s e.   T o   o v er co m s u ch   p r o b lem s ,   r esear ch er s   in   th is   f ield   ca n   u tili ze   p r in cip al  i m p r o v e m en ts   in   th e   s en s o r   tech n o lo g y   s y s tem ,   s eismic   wav ca teg o r izatio n   s y s tem ,   an d   d ata  an aly s is   s y s tem .   Su ch   s tr ateg y   n o o n l y   g u ar d s   in d i v id u al  an d   f in an cial  s ec u r ity   b u also   o f f er s   ess en tial a s s is tan ce   to   th o s p eo p le  w h o   h a v ex p er ie n ce d   ea r th q u ak es.   T h is   s tu d y   p r esen ts   th cr ea tio n   o f   s eismic   d etec tio n   s y s tem   p r o to ty p th at  in t eg r ates  a     h ig h - s en s itiv ity   ac ce ler o m eter   s en s o r   an d   a   g y r o s co p s en s o r   to   m o n ito r   th ea r th ' s   m o v em en ts   an d   s p o t h e   s ig n als  o f   th e   co m in g   ea r t h q u ak ac tiv ity .   T h g y r o s co p was  s et  u p   with   an   ax is   v ar iatio n   o f   0 . 3   °/ s   as  th e   th r esh o ld   v alu e,   wh ich   was  d ec id ed   th r o u g h   ex p er im en ts   as  th b est  p o in wh er th n o is was   s u p p r ess ed   an d   th m o tio n   was  d etec ted   ea r ly .   T h is   ac h iev em e n was  ac h iev ed   af ter   s ev e r al  ca lib r ati o n   attem p ts ,   d u r in g   wh ich   th e   h ig h er   t h r esh o ld s   l ed   to   d elay e d   d etec tio n   a n d   t h lo wer   o n es   to   f alse  alar m s   d u e   to   v er y   s m all  v ib r atio n s   o r   t h n o is in   th en v ir o n m en t.   T h e   d ata  ac q u is itio n   s y s tem   was  wo r k in g   with   s am p lin g   r ate  o f   1 0 0   Hz,   s o   th tem p o r al  r eso lu tio n   was  en o u g h   to   ca p tu r th p r im ar y   ( P)  an d   s e co n d ar y   ( S)  wav co m p o n en ts   to g eth er .   lo w - p ass   b u tter wo r th   f ilter   with   cu to f f   f r e q u en c y   o f   2 0   Hz  wa s   u s ed   to   f ilter   th e   d ata,   r em o v i n g   h ig h - f r e q u en c y   n o is with o u af f ec tin g   th r elev an s eismic   s ig n als.  Al s en s o r s   wer lin k ed   to   th m icr o c o n tr o ller - b ased   p r o ce s s in g   u n it,  wh ich   co n s tan t ly   an aly ze d   a n d   class if ied   th ev en ts .     T h ex p e r im en ts   wer ca r r ie d   o u in   co n tr o lled   lab o r at o r y   en v ir o n m en t,  a n d   th s y s tem   was   s itu ated   o n   v ib r atio n   p latf o r m   th at  co u ld   p r o d u ce   g r o u n d   m o tio n s   o f   d if f er en m ag n itu d es  an d   v elo cities.  E n v ir o n m en tal  f ac t o r s   lik te m p er atu r e   ( k e p at  3 0 ± 2   °C )   an d   ca r b o n   d i o x id e   ( 4 0 )   we r m ad e   s u r to   b e   co n s is ten to   g u ar an tee  th ac cu r ac y   o f   th m ea s u r e m e n ts .   Mo r eo v er ,   th s y s tem ' s   ef f ec tiv en ess   was   co n f ir m e d   th r o u g h   o n - s ite  te s ts   in   th o p en   with   n atu r al   g r o u n d   v ar iatio n s ,   h en ce   th s y s tem ' s   s tu r d in ess   ag ain s th b ac k g r o u n d   v ib r ati o n s   was  d eter m i n ed .   T h e   m et h o d   u s ed   i n   th is   r esear ch   p r o v id es  d etailed   s en s o r   s p ec if icatio n s ,   d ata  ac q u is itio n   p a r am eter s ,   an d   e n v ir o n m en tal  co n tr o ls th u s ,   it  al s o   g u ar a n tees  th r ep r o d u cib ilit y   o f   th r esu lts   a n d   an   i n cr ea s in   th u n d er s ta n d in g   o f   th s y s tem ' s   p r ec is io n .       4.   AL G O RI T H M I SO L UT I O N   At  th co r e,   th is   p r o p o s ed   m eth o d   in co r p o r ates  p air   o f   m ain   co m p o n en ts .   I is   co m p o s ed   o f   th e   s en s in g   co m p o n en ts   an d   th e   ac tu ato r   co m p o n e n ts .   T h s en s in g   co m p o n en is   d ev ice  th at  d etec ts   an   ea r th q u ak e v en t,  wh ile  th a ctu ato r   co m p o n en in itiates   th b allo o n   u n it.  T h er ef o r e,   th ac tu ato r   co m p o n en t   is   th o n th at  k ee p s   th o x y g en   lev el  in   th b allo o n   ab o v ce r tain   lim it.  T h is   l ev el  is   en s u r ed   b y   in tr o d u cin g   o x y g en   i n to   th e   h o u s if   it  is   n ee d ed .   B esid es,  b r ief   war n in g   m ess ag with   th lo ca tio n   o f   th e   h o u s is   s en t to   th s ec u r ity   team .   I n   th is   ca s e,   p eo p le  in s id e   th b u ild in g   m ay   b e q u ip p e d   with   m icr o p h o n e   an d   s p ea k e r   to   in ter ac t w ith   t h au th o r ities .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Lif b a llo o n :   a   p a r a d ig s h ift in   ea r th q u a ke   s a fety - in tellig e n t I o T d etec tio n   a n d     ( Ta w fiq   A lr a w a s h d eh )   991   4 . 1 .     Sens ing   co m po nent   T h s en s o r   d ev ices,  wh ich   a r p ar o f   th is   co m p o n en f u n ctio n ality ,   ar s et  u p   to   id e n tify   th eir   lo ca tio n .   B esid es  th at,   th cr it ical  p ar am eter   v alu es  f o r   SMS  an d   p h o n ca ll  co m m u n icat io n   ca p ab ilit ies  ar f ix ed   d u r in g   th e   co m p o n en t   in itializatio n   s tag e.   Alg o r it h m   1   is   m u lti - f ac ete d   ap p r o ac h   th at  in clu d es   ca lcu latio n s ,   m ea s u r em e n ts ,   a n d   d i f f er en t   m eth o d s   to   f in d   t h ex ac t   h o u s co o r d in ates  w h ile  u s in g   g y r o s co p r ea d in g s   to   e n h an ce   p o s itio n al   ac cu r ac y   a n d   s tab ilit y .       Alg o r ith m   1 .   C alcu late  lo ca tio n   ( GPS)   1:   procedure Calculate Location ()   2:   ►Input: HL = Home Location   3:   ►Output: GPS,  Location   4:   start  ← millis   5:   for  each start in (millis - start)<2000 do   6:   while  (GPS available)   7:   Try  to read data from sensor   8:   NewData ← True   9:   end  while   10:   if  (NewData)   11:   GPS ←  Calculate Location   12:   end  if   13:   end  for   14:   return  GPS   15:   end  procedure     T h g y r o s co p talk s   ab o u o r i en tatio n   an d   a n g u la r   m o tio n   a n d   allo ws  th alg o r ith m   to   co m p en s ate  f o r   an y   s lig h ch an g es  o r   r o tat io n al  m o v e m en ts   o f   th e   s en s o r   p o s itio n   th at  wo u ld   h a v r es u lted   in   d ec r ea s in   tr ian g u latio n   ac c u r ac y .   T h alg o r ith m   f i g u r es  o u th e   p r ec is lo ca tio n   o f   t h b u ild in g   in   g lo b al   o r   lo ca l   s ettin g s   th r o u g h   v a r io u s   d ata   in p u ts   s u ch   as  s ig n al  s tr en g th   an d   tr ian g u latio n .   Mo r eo v er ,   m ath em atica l   m o d el  is   em p lo y e d   in   t h alg o r ith m   to   ac h iev ac cu r ac y   a n d   r eliab ilit y ,   as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h p r im ar y   aim   o f   th alg o r ith m   is   to   p in p o in t th b u ild in g ' s   p o s itio n   ac cu r ately   an d   r eliab ly .           Fig u r 2 .   E a r th q u a k d etec tio n       T h s tep s   illu s tr ated   in   Alg o r i th m   2   s h o h o to   cr ea te  a n   SMS  co m m u n icatio n   m eth o d .   T h is   also   in v o lv es  s ettin g   u p   m ess ag tem p lates .   I n   ad d itio n ,   ch o o s in g   th p h o n n u m b er s   o f   th r ec ip ien ts ,   wh ich   will  f ac ilit ate  th s y s tem   co m p o n e n ts   to   b in teg r ate d   s m o o th ly .     Alg o r ith m   2 .   Sen d   SMS ( PN,  GPS)   1:   procedure Send Location (PN)     2:   ►Input: GPS, PN= Phone Number   3:     ►Output: SMS,  Send  SMS   4   mySerial   ←  Configure  the chipset of SMS   5:     mySerial ← ("AT+CMGF=1")   6:     updateSerial()   7:     mySerial ← ("AT+CMGS=PN)   8:     updateSerial()   9:     SMS   ← mySerial()   10:     return  SMS   11:     end  procedure   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  99 ,   No .   1 Mo n th   20 99 :   9 8 7 - 9 9 7   992   Alg o r ith m   3   s h o ws  th p r o ce d u r es  to   s et  u p   th e   s en s o r   d ev ices,  m ak in g   th e   ca ll  au to m atica lly   in   a n   em er g en cy   to   h elp   p eo p le  in   an   ea r th q u ak e.   T h o b jectiv o f   th is   o p er atio n   is   to   g u ar an tee  th s en s o r   is   lo ad ed   with   s u itab le  co n f ig u r atio n s   an d   f ea tu r es  to   m ak ca ll  to   th f ir b r ig ad o r   co n tact.   T h e   in s tr u m en t' s   u p g r ad ed   f u n cti o n   to   p r o v id h el p   an d   s u p p o r in   th r escu a n d   r elief   wo r k   d u r i n g   th e   o cc u r r e n ce   o f   a n   em er g en cy   is   v ital.     Alg o r ith m   3 .   C allin g   ( PN)   1:   procedure Callin Calling (PN)   2:   ►Input: PN= Phone Number   3:   ►Output: Cal, Calling   4:   mySerial   ←  Configure  the chipset for Calling   5:   mySerial ← ("AT")   6:   updateSerial()   7:   mySerial ← ("AT+PN)   8:   updateSerial()   9:     delay(500000)        //wait for 50 seconds   10:     mySerial   ← ("ATH")   //hang up   11:     updateSerial();   12:     Cal   ← mySerial()   13:     return  Cal   14:     end  procedure     4 . 2 .     Act ua t o co m po nents   Acc o r d in g   to   th A lg o r ith m   4 ,   th s en s in g   u n it  co n s tan tly   ch ec k s   th b u ild in g /h o u s s u r r o u n d in g s   an d   s en d s   its   r ea d in g s   to   t h p r o ce s s in g   u n it  f o r   f u r th e r   an aly s is .   T h d ata  s en o u co n t ain s   th tem p er atu r e ,   ca r b o n   d io x id e ,   tem p er atu r e ,   an d   m o tio n .   T h ese  k in d s   o f   n u m b er s   ar wid el y   r ec o g n iz ed   f o r   th ei r   r o le  in   ea r th q u ak s ig n al  d etec tio n .   I n   ca s th g iv en   r ea d in g s   p o i n to   an   ea r th q u a k o cc u r r en c e,   th ac tu ato r   u n it   will  s en d   s ig n al   to   t h a u th o r ity   to   r ep o r th e   s itu atio n .   B esid es,  th ac tu ato r   u n it  r elea s e s   th b allo o n   t h at  is   in ten d ed   to   s af eg u ar d   th e   p e r s o n s   in   th h o u s e/ap ar tm e n t.   T h o x y g en   th at  will  b s u p p lied   th r o u g h   t h r elea s ed   b allo o n   will b f o r   t h s u p p o r o f   th r em ain in g   r esid en ts   in   th h o u s e.   T h p r o ce s s in g   u n it  co n s is ts   o f   an   Ar d u i n o   a n d   R asp b er r y   Pi  ch ip .   Ar d u in o   ar e   p r o g r am m ed   u s in g   Ar d u in o   I DE ,   wh ich   o p e r ates  d ata  co llectio n   c o m p o n en d ev ices.  Fu r th er m o r e,   R asp b er r y   Pi  is   d ep lo y ed   o n   a   lo ca l ser v er   to   f ac ilit ate  an d   c o n tr o l th m o n ito r i n g   p r o ce s s .   As p ar t o f   th p r o ce s s in g   u n it r esp o n s ib ilit ies,  th e   en d   u s er   is   ex p ec te d   to   r ec ei v e   s u m m ar y   r e p o r ts   ab o u t th m o n ito r ed   e n v ir o n m en t sit u atio n   p er io d ically .   I n   lin 4 ,   th b u zz er   is   s et  to   b d is ab led ,   an d   it  will  o n ly   p r o d u ce   b ee p   s o u n d   wh en   d e tectin g   an   ea r th q u ak e .   B ased   o n   th r ec o r d ed   b u ild in g   v i b r atio n s ,   if   th b u ild in g   ex h ib its   s ig n s   o f   d estru ctio n ,   th e   ac tu ato r   co m p o n en ca n   b i n s tr u cted   to   r elea s th b all o o n   lo ca ted   i n s id th h o u s e   o r   b u ild in g .   T h is   m ea s u r aim s   to   s af eg u ar d   th p eo p le   with in   th s tr u ct u r f r o m   th e   p o ten tial  d an g e r s   o f   d estru ctio n ,   a n d   th e   b u zz er   ca n   b ac tiv ated   to   s tar f u n ctio n in g   lin es  ( as  in   lin 5   to   1 1 ) .   I n   lin es  1 2   to   1 9 ,   th s y s tem   in itiate s   th e   s en s in g   o f   tem p er atu r a n d   c ar b o n   d i o x id lev els.  I f   th te m p er atu r ex ce e d s   3 0   ° C ,   th co o lin g   s y s tem   is   ac tiv ated ,   u tili zin g   th e   b atter y   as  p o wer   s o u r ce .   Ad d itio n a lly ,   if   th ca r b o n   d io x id lev el   f alls   u n d er   4 0 ,   th e   s y s tem   tr ig g er s   th r elea s o f   o x y g e n   to   m ai n tain   h ea lth y   en v ir o n m en t.     Alg o r ith m   4 .   C alcu late  lo ca tio n   ( GPS)   1:   procedure Calculate Location()   2   ►Input: HL = Home Location   3:     ►Output: EQ=Earthquakes Detection   4   sensorVal ← Buzzer  Low   5:     for each EQ in eq do   6:     Imu   ← Calculate the sensor's coordinates and the Gyroscope axis   7:     if  (Imu>0.02 || Imu< - 0.02)   8:     for  every  Five  minutes do   9:     Earthquake Detection   10:     sensorVal ← Buzzer  High   11:     Pump  Work  to fill the balloon   12:     temp ←  temperature   13:     co ←  carbon  dioxide   14:     if (temp>30)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Lif b a llo o n :   a   p a r a d ig s h ift in   ea r th q u a ke   s a fety - in tellig e n t I o T d etec tio n   a n d     ( Ta w fiq   A lr a w a s h d eh )   993   15:     Cooling system  Work   16:     end  if   17:     if (co<40)   18:     Oxygen  pump Work   19:     end  if   20:     GPS ← Calculate  Location   21:     PN←SOS   22:     Send SMS (PN, GPS)   23:     Calling (PN)   24:     end  for   25:     end  if   26:     end  for   27:     end procedure     T h ac tu ato r   co m p o n e n o f   a n   em er g en cy   is   d esig n ed   esp ec ially   to   p e r f o r m   s ev er al  v ital  d u ties   to   en s u r q u ick   co n n ec tio n   with   em er g en c y   s er v ices.  As  s h o wn   in   Fig u r 3 ,   th ac tu ato r   w ill  s en d   an   SMS  to   SOS  in clu d in g   th p r ec is GPS  co o r d in ates  o f   th e   d we llin g ,   as  s ee n   in   Fig u r e   4 .   T h ex ac an d   f ast   id en tific atio n   o f   th e   af f ec te d   a r ea   m ad e   p o s s ib le  b y   GPS  d at h elp s   r escu e   s er v ices.  Mo r e o v er ,   d ep e n d in g   o n   lin es  2 2   an d   2 3 ,   t h ac tu ato r   will  s tar p h o n ca ll  to   th SOS  s er v ice  u s in g   th b u ilt - in   m icr o p h o n an d   s p ea k er .   T h is   b id i r ec tio n al  co m m u n icatio n   a p p r o ac h   e n s u r e s   th at  em er g en c y   s er v ices  ar e   q u ick ly   i n f o r m ed   an d   ca n   s tar t a   r ea cti o n   r ig h t a way ,   th er ef o r in cr ea s in g   th g en er al  ef f ec tiv en ess   o f   th e m er g en cy   s y s tem .           Fig u r 3 .   Sen d   m ess ag an d   ca ll th SOS           Fig u r 4 .   GPS lo ca tio n   f o r   b u i ld in g     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  99 ,   No .   1 Mo n th   20 99 :   9 8 7 - 9 9 7   994   5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h ex p er im en tal   test s   wer c o n d u cte d   o n   t h d ev elo p e d   ea r th q u ak e   d etec tio n   an d   p r o tecti o n   s y s tem   to   m ea s u r its   ac cu r ac y ,   q u ick n ess ,   an d   d ep en d a b ilit y .   T o   p er ce iv th g r o u n d   m o tio n   an d   o r ie n tatio n   ch an g es,  th s y s tem   r elies  o n   th MPU6 0 5 0   s en s o r   m o d u le,   wh ich   co m b in es  tr iax ial  ac ce ler o m eter   an d   a   g y r o s co p e .   Du to   th eir   s m all   s ize,   lo p o wer   co n s u m p tio n ,   an d   h ig h   s en s itiv ity   to   d y n a m ic  m o tio n ,   s im ilar   s en s o r - b ased   ea r th q u ak d etec tio n   s y s tem s   h av b ee n   u tili ze d   in   r ec en r esear ch   [ 2 6 ] .     5 . 1 .     Q ua ntit a t iv e v a lua t io n   m et rics   T h n ew   s y s tem   was  p u t   to   th test   th r o u g h   1 2 0   co n tr o lled   ev e n ts   o f   v ib r atio n ,   wh ich   c o n s is ted   o f     8 0   s im u lated   s eismic   v ib r atio n s   an d   4 0   n o n - s eismic   d is tu r b an ce s .   T ab le  1   s h o ws  MPU6 0 5 0   s en s o r   d a ta,   an d   T ab le  2   s h o ws th at  th s y s tem   o b tain ed   an   o v e r all  ac cu r ac y   o f   9 4 . 2 %,  s en s itiv ity   o f   9 5 . 0 %,  an d   s p ec if icity   o f   9 2 . 5 %.  T h ese  n u m b er s   ar in   ag r ee m en with   ea r lier   r esear ch   r ep o r ts   f r o m   ME MS - b ased   s eismic   d etec tio n   s tu d ies,  wh o s r esu lts   wer in   th ac cu r ac y   r an g e   o f   9 0 - 96%   [ 2 7 ] .   T h u s ,   c o n f ir m in g   th at   th MPU6 0 5 0 - b ased   s en s in g   s y s tem   ca n   b v er y   ef f ec tiv in   ca p tu r in g   ea r ly   s eismic   m o tio n .   T h is   s tu d y ' s   f in d in g s   d em o n s tr ate   th at  th s y s tem   ca n   d is tin g u is h   s eismic   ev en ts   f r o m   e n v ir o n m en tal  n o is at  v er y   h ig h   l ev el  o f   c o n f id e n ce .   T h is   ca p ab ilit y   is   in   lin e   w ith   th e   p er f o r m an ce   r e p o r te d   b y   m u lti - s en s o r   f u s io n   tech n iq u es  f o r   ev e n t   class if icatio n   in   r ec en t r esear c h   [ 2 8 ] .       T ab le  1 .   MPU6 0 5 0   s en s o r s   d a ta   X   Y   Z   Gx   Gy   Gz   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1   0 . 0 4   0 . 4   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 9 9   0 . 0 3   0 . 4   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 9 9   0 . 0 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 9 8   0 . 0 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0   1 . 0 8   0 . 0 5   0 . 5   0 . 1   0   0       T ab le  2 .   E v alu atio n   m et r ics   M e t r i c   F o r mu l a   R e s u l t   ( %)   A c c u r a c y   ( TP+TN ) / ( TP+TN + F P + F N )   9 4 . 2   S e n s i t i v i t y   ( r e c a l l )   TP/(TP + F N )   9 5 . 0   S p e c i f i c i t y   TN / ( TN + F P )   9 2 . 5   F a l se   p o si t i v e   r a t e   F P / ( F P + TN )   7 . 5   F a l se   n e g a t i v e   r a t e   F N / ( TP+F N )   5 . 0       5 . 2 .     T hresh o ld j us t if ica t io n a nd   s t a t is t ica l v a lid a t io n   T h g y r o s co p e   ax is   th r esh o ld   o f   0 . 3   ° /s   was  co n f ir m e d   th r o u g h   s ev er al  s tatis tical  tr ials   r ep ea ted ly .   T h is   th r esh o ld   r ef er s   to   th li m its   em p ir ically   s et  in   p r ev io u s   wo r k s ,   wh er tr ad e - o f f   b et wee n   s en s itiv ity   an d   n o is r ejec tio n   in   v ib r atio n - b a s ed   d etec tio n   s y s tem s   was  d e s ir ed   [ 2 9 ] .   T h s tatis tical  an al y s is   d u r in g   1 0   test   r ep etitio n s   h as  s h o wn   m ea n   g y r o s co p d e v iatio n   o f   0 . 3 1   ° /s ± 0 . 0 4   ( 9 5 co n f i d en ce   in t er v al ) ,   wh ich   th u s   d eter m in ed   th d etec tio n   p er f o r m an ce ' s   r ep r o d u cib ilit y .   p air ed   t - test   co m p ar in g   d etec ted   an d   ac tu al   ev en ts   r esu lted   in   p <0 . 0 5 ,   w h ich   in d icate s   th at  th d etec tio n   r es u lts   wer s tatis tically   s ig n if ican an d   n o d u e   to   r an d o m   v ar iatio n .   T h f in d i n g s   em p h asize  th im p o r tan ce   o f   p ar am eter   s ettin g   an d   ca lib r atio n   in   s eismic   m o n ito r in g   s y s tem s ,   ju s lik s im ilar   ex p er im en ts   wh er th r esh o ld   o p tim izatio n   i n c r ea s ed   th o v er all   d etec tio n   ac cu r ac y .     5 . 3 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   T h s y s tem   cr ea te d   in   th is   s tu d y   was  a   lo ca v ib r atio n   s en s o r   c o m p ar e d   to   a   s tan d ar d   o n e,   r esu ltin g   in   an   8 - 1 0 d etec tio n   ac cu r a cy   im p r o v em e n an d   f aster   r esp o n s tim ( a v er ag e   d elay   o f   0 . 8   s   v s .   1 . 2   s ) .   T h m ajo r   f ac to r   i n   ac h iev i n g   th is   im p r o v em en was  th u s o f   ad a p tiv f ilter in g   an d   th o p tim ized   th r esh o ld in g   m eth o d ,   lik t h at  o f   C h an d r ak u m a r   et  a l.   [ 3 0 ] .   I n   th eir   p ap e r ,   th e y   p o in ted   o u t h at  th em p lo y m e n o f   ad ap tab le  s en s o r   f u s io n   n o o n l y   s u b s tan tially   s p ee d s   u p   th d etec tio n   b u also   less en s   th e   n u m b er   o f   f alse a lar m s   in   th m o n ito r in g   o f   s eismic   ac tiv ity .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Lif b a llo o n :   a   p a r a d ig s h ift in   ea r th q u a ke   s a fety - in tellig e n t I o T d etec tio n   a n d     ( Ta w fiq   A lr a w a s h d eh )   995   6.   L I M I T AT I O NS A N F UT U RE   AI/ M L   I N T E G RA T I O N   T h life   b allo o n   co n ce p is   an   attr ac tiv alter n ativ to   s af eg u ar d   ag ain s ea r th q u ak es;  n e v er th eless ,   it   n ee d s   to   clea r   m o r e   o b s tacle s   r elate d   to   its   p r ac ticality .   O n o f   th is s u es  is   th r eliab ilit y   o f   ac tiv atio n ,   wh ich   m ay   d e p en d   o n   t h v a r iatio n s   o f   t h ea r t h q u a k e' s   p o wer   an d   d ir ec tio n ,   r esu ltin g   in   th ap p licatio n   o f   th e   b allo o n   b ein g   eith er   p r em atu r o r   d elay ed .   Mo r eo v er ,   th e   b allo o n   m ig h n o b ab le  t o   in f late  d u to   th p r esen ce   o f   walls  o r   o th er   o b j ec ts   in s id th b u ild in g .   Als o ,   th q u ality   o f   th s y s tem   will  r ed u ce   with   tim e   d u to   th wea r   an d   tear   o f   t h m ater ials   u s ed .   C o m m u n icat io n   is   also   an o th er   asp ec t   wh e r s tab le  n etwo r k   is   cr u cial  f o r   aler tr an s m is s i o n s .   Po wer   an d   n etwo r k   o u ta g es  ar s o m o f   th s itu atio n s   th at  ar g o in g   to   m ak it  d if f icu lt  to   k ee p   th n etwo r k   u p .   C o s t - ef f ec tiv e n ess   an d   m in im al  m ain ten a n ce   ar o th er   f ac to r s   th at  will  b v er y   cr u cial  f o r   th lar g e - s ca le  ad o p tio n   o f   th is   p r o je ct.   Als o ,   th co n ce r n   o f   u s er   s af ety   r eg ar d in g   th e   ac cid en tal  d ep lo y m en o f   th s y s tem   o r   g ettin g   tr ap p ed   in   t h b u ild in g   af ter   ac tiv atio n   h a s   to   b lo o k e d   in to   v er y   ca r e f u lly   f o r   th s y s tem   t o   b co n s id er ed   f ea s ib le  a n d   a cc ep ted   in   th r ea l w o r ld .     T h in teg r atio n   o f   AI /ML   m et h o d s   in t o   s eismic   wav e   class i f icatio n   an d   p r ed ictio n   h as   th p o ten tial   to   im p r o v e   th o v er all  s y s te m   p er f o r m a n ce .   E ar ly   i n v esti g atio n s   in d icate   th at  th e   ap p licatio n   o f   s u p e r v is ed   lear n in g   alg o r ith m s   s u ch   as  s u p p o r v ec to r   m ac h in es  ( SVMs )   o r   C NNs  co u ld   h elp   in   th r e al - tim an aly s is   o f   ac ce ler o m eter   a n d   g y r o s co p e   d ata  an d   th u s   f ilter   o u t h m i n o r   v ib r atio n s   f r o m   t h ea r t h q u ak es.  T h u s o f   AI - p o wer ed   p r e d ictiv m o d els  in   th e   s y s tem   wo u ld   n o t   o n ly   allo th an ticip atio n   o f   ea r th q u ak f ea tu r es  b u t   also   th p r o p er   tim in g   f o r   air b ag   d ep lo y m en an d   p o s s ib ly   in cr ea s ea r ly   war n in g   ac c u r a cy .   Nex s tep s   will   b to   im p lem e n th e   alg o r ith m s   in   th e   wo r k in g   p r o to ty p e,   to   ev alu ate   in   b o th   lab   an d   f ield   s ettin g s ,   an d   to   ass es s   th tr ad e - o f f   b etwe en   c o m p u tatio n al  d em an d s   an d   r ea l - tim r esp o n s e.       7.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   clea r ly   p r esen ts   n ew  an d   p r ac tical  m eth o d   to   id en tify   an   ea r th q u a k an d   g i v s af ety   b allo o n   to   th af f ec ted   p eo p le  u s in g   m o tio n   s en s o r s   an d   m ec h an ized   life   b allo o n .   T h p er f o r m an ce   ev alu atio n   o f   s u ch   eq u ip m en in d icate s   th at  th s y s tem   ca n   s er v as a   ch ea p   an d   s ca lab le  r ea l - tim ea r th q u ak e   m o n ito r in g   an d   s af ety   s o lu ti o n ,   wh ich   is   p r ec is e,   q u ick ,   an d   with o u an y   d if f icu lties   in   its   ac tiv atio n .   T h er ef o r e,   th m ain   ca p ab ilit y   o f   th is   in s tr u m en to   d etec g r o u n d   m o v em e n ts   n o o n ly   h e lp s   th p eo p le  wh o   ca n   p r o tect  th em s elv es  b u al s o   th r escu wo r k er s   wh o   ca n   b in f o r m ed   an d   co o r d in ate d   f o r   q u ick er   a n d   m o r ef f icien t r escu o p er atio n .   T h s cien tis ts   wi ll b f in d in g   o u t th u s o f   AI /ML   f o r   b et ter   class if icatio n   o f   s eismic   wav es  an d   p r e d ictio n   ac cu r ac y   in   th f u tu r e.   Mo r e o v er ,   th ey   will  b e n h an cin g   th co m m u n icatio n   an d   d ep l o y m en o f   th b allo o n   u n its   f o r   t h f ac ilit atio n   o f   m o r ex ten s iv c o v er a g an d   co o r d in ate d   r esp o n s e   d u r in g   ea r th q u ak es.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   T awf iq   Alr awa s h d eh                               Su m ay Ab u s aleh                               Ma lek   Z .   Alk s asb eh                               Kh alid   Ali A lem er ien                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  99 ,   No .   1 Mo n th   20 99 :   9 8 7 - 9 9 7   996   I NF O RM E CO NS E N T   T h is   s tu d y   d id   n o i n v o l v h u m an   s u b jects,  p er s o n al   id en t if iab le  in f o r m atio n ,   o r   an y   cl in ical  d ata   r eq u ir in g   in f o r m ed   c o n s en t.  T h er ef o r e ,   in f o r m ed   c o n s en t is  n o t a p p licab le.       E T H I CAL AP P RO V AL   T h is   s tu d y   d id   n o in v o lv h u m an   s u b jects,  an im al  ex p e r im en ts ,   o r   an y   b io lo g ical/clin ical  r esear ch   r eq u ir in g   eth ical  ap p r o v al.   T h er ef o r e,   et h ical  ap p r o v al  f r o m   an   in s titu tio n al  r ev iew  b o ar d   i s   n o t a p p licab le.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   a v aila b i lit y   is   n o t   a p p li ca b le   t o   t h is   p ap er   as   n o   n e d a t w er cr ea te d   o r   an al y z e d   i n   t h is   s t u d y .         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   D A l e ssa n d r o ,   L .   G r e c o ,   S .   S c u d e r o ,   G .   V i t a l e ,   a n d   D .   P a t a n è ,   R e a l - t i me  n e t w o r k f o r   e a r t h q u a k e   o b s e r v a t i o n   a n d   s t r u c t u r a l   h e a l t h   m o n i t o r i n g   i n   S i c i l y ,   i n   Ea r t h q u a k e   G e o t e c h n i c a l   E n g i n e e ri n g   f o Pr o t e c t i o n   a n d   D e v e l o p m e n t   o f   En v i r o n m e n t   a n d   C o n st r u c t i o n s ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 9 1 9 1 9 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 6 4 5 9 4 - 6 _ 1 0 .   [ 2 ]   Y .   Z h a o ,   P .   D e n g ,   J .   L i u ,   M .   W a n g ,   a n d   J .   W a n ,   L C A N e t :   l i g h t w e i g h t   c o n t e x t - a w a r e   a t t e n t i o n   n e t w o r k s   f o r   e a r t h q u a k e   d e t e c t i o n   a n d   p h a s e - p i c k i n g   o n   I o T   e d g e   d e v i c e s ,   I E E E   S y s t e m s   J o u r n a l ,   v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 0 2 4 4 0 3 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / j s y s t . 2 0 2 1 . 3 1 1 4 6 8 9 .   [ 3 ]   R .   Te h s e e n ,   M .   S .   F a r o o q ,   a n d   A .   A b i d ,   A   f r a m e w o r k   f o r   t h e   p r e d i c t i o n   o f   e a r t h q u a k e   u si n g   f e d e r a t e d   l e a r n i n g ,   Pe e rJ   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 7 7 1 7 / p e e r j - c s. 5 4 0 .   [ 4 ]   G .   G u n a w a n ,   B .   B .   N a su t i o n ,   M .   Za r l i s,   M .   S a r i ,   A .   R .   Lu b i s ,   a n d   S o l i k h u n ,   D e si g n   o f   e a r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g   s y st e b a s e d   o n   i n t e r n e t   o f   t h i n g ,   J o u r n a l   o f   P h y si c s:   C o n f e r e n c e   S e ri e s ,   v o l .   1 8 3 0 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 8 3 0 / 1 / 0 1 2 0 1 0 .   [ 5 ]   K .   S .   K a sw a n ,   J.   S .   D h a t t e r w a l ,   a n d   K .   K u m a r ,   B l o c k c h a i n   o f   i n t e r n e t   o f   t h i n g s - b a se d   e a r t h q u a k e   a l a r m i n g   sy s t e i n   smar t   c i t i e s ,   i n   I n t e g r a t i o n   a n d   I m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   I n t e rn e t   o f   T h i n g s   T h ro u g h   C l o u d   C o m p u t i n g ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 7 2 287   d o i :   1 0 . 4 0 1 8 / 9 7 8 - 1 - 7 9 9 8 - 6 9 8 1 - 8 . c h 0 1 4 .   [ 6 ]   S .   K i m ,   I .   K h a n ,   S .   C h o i ,   a n d   Y . - W .   K w o n ,   E a r t h q u a k e   a l e r t   d e v i c e   u s i n g   a   l o w - c o s t   a c c e l e r o m e t e r   a n d   i t s   serv i c e s,”   I EE E   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 2 1 9 6 4 1 2 1 9 7 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / a c c e ss. 2 0 2 1 . 3 1 0 3 5 0 5 .   [ 7 ]   Q .   K o n g ,   Y . - W .   K w o n ,   L.   S c h r e i e r z ,   S .   A l l e n ,   R .   A l l e n ,   a n d   J.  S t r a u ss,  S martp h o n e - b a se d   n e t w o r k s f o r   e a r t h q u a k e   d e t e c t i o n ,   i n   2 0 1 5   1 5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   I n n o v a t i o n f o C o m m u n i t y   S e rvi c e s   ( I 4 C S ) ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 8   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i 4 c s. 2 0 1 5 . 7 2 9 4 4 9 0 .   [ 8 ]   Q .   K o n g ,   Q .   L v ,   a n d   R .   M .   A l l e n ,   Ea r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g   a n d   b e y o n d :   s y st e ms  c h a l l e n g e i n   smar t p h o n e - b a s e d   s e i s mi c   n e t w o r k ,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 t h   I n t e r n a t i o n a l   Wo r k s h o p   o n   Mo b i l e   C o m p u t i n g   S y s t e m s   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 1 9 ,   p p .   5 7 62 d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 3 0 1 2 9 3 . 3 3 0 2 3 7 7 .   [ 9 ]   J.  H .   Lu e t g e r t ,   D .   H .   O p p e n h e i m e r ,   a n d   J .   H a m i l t o n ,   T h e   N e t Q u a k e p r o j e c t - r e s e a r c h - q u a l i t y   s e i sm i c   d a t a   t r a n sm i t t e d   v i a   t h e   i n t e r n e t   f r o c i t i z e n - h o st e d   i n st r u me n t s ,   i n   AG U   F a l l   Me e t i n g   A b s t ra c t s ,   A meric a n   G e o p h y s i c a l   U n i o n ,   2 0 1 0 .   [ 1 0 ]   E.   C o c h r a n ,   J .   La w r e n c e ,   C .   C h r i st e n sen ,   a n d   A .   C h u n g ,   A   n o v e l   s t r o n g - mo t i o n   s e i sm i c   n e t w o r k   f o r   c o mm u n i t y   p a r t i c i p a t i o n   i n   e a r t h q u a k e   mo n i t o r i n g ,   I E EE  I n st r u m e n t a t i o n   &   Me a s u rem e n t   Ma g a zi n e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   6 ,   p p .   8 1 5 ,   2 0 0 9 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / mi m. 2 0 0 9 . 5 3 3 8 2 5 5 .   [ 1 1 ]   R .   W .   C l a y t o n ,   T .   H e a t o n ,   M .   K o h l e r ,   M .   C h a n d y ,   R .   G u y ,   a n d   J .   B u n n ,   C o mm u n i t y   se i sm i c   n e t w o r k :   a   d e n se  a r r a y   t o   s e n s e   e a r t h q u a k e   st r o n g   mo t i o n ,   S e i sm o l o g i c a l   Re s e a r c h   L e t t e rs ,   v o l .   8 6 ,   n o .   5 ,   p p .   1 3 5 4 1 3 6 3 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 7 8 5 / 0 2 2 0 1 5 0 0 9 4 .   [ 1 2 ]   S .   H o r i u c h i   e t   a l . ,   H o me  s e i sm o m e t e r   f o r   e a r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g ,   G e o p h y si c a l   Re s e a rc h   L e t t e rs ,   v o l .   3 6 ,   n o .   5 ,   2 0 0 9 ,     d o i :   1 0 . 1 0 2 9 / 2 0 0 8 g l 0 3 6 5 7 2 .   [ 1 3 ]   Y. - M .   W u ,   P r o g r e ss  o n   d e v e l o p m e n t   o f   a n   e a r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g   sy s t e m   u s i n g   l o w - c o st   se n so r s ,   P u re   a n d   A p p l i e d   G e o p h y si c s ,   v o l .   1 7 2 ,   n o .   9 ,   p p .   2 3 4 3 2 3 5 1 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 0 2 4 - 0 1 4 - 0 9 3 3 - 5.   [ 1 4 ]   A .   D A l e ss a n d r o ,   T i n y   a c c e l e r o me t e r s   c r e a t e   E u r o p e f i r s t   u r b a n   se i smi c   n e t w o r k ,   Eo s ,   v o l .   9 7 ,   2 0 1 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 2 9 / 2 0 1 6 e o 0 4 8 4 0 3 .   [ 1 5 ]   K .   R o n g   e t   a l . ,   L o c a l i t y - se n s i t i v e   h a sh i n g   f o r   e a r t h q u a k e   d e t e c t i o n :   a   c a se   st u d y   o f   sc a l i n g   d a t a - d r i v e n   sc i e n c e ,   Pr o c e e d i n g o f   t h e   VLD B   En d o w m e n t ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 6 7 4 1 6 8 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 4 7 7 8 / 3 2 3 6 1 8 7 . 3 2 3 6 2 1 4 .   [ 1 6 ]   T.   P e r o l ,   M .   G h a r b i ,   a n d   M .   D e n o l l e ,   C o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   e a r t h q u a k e   d e t e c t i o n   a n d   l o c a t i o n ,   S c i e n c e   A d v a n c e s v o l .   4 ,   n o .   2 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 2 6 / sc i a d v . 1 7 0 0 5 7 8 .   [ 1 7 ]   M .   S .   A b d a l z a h e r ,   H .   A .   E l sa y e d ,   M .   M .   F o u d a ,   a n d   M .   M .   S a l i m ,   Em p l o y i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   I o f o r   e a r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g   s y st e m i n   smar t   c i t i e s,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 6 0 1 0 4 9 5 .   [ 1 8 ]   M .   B h a t i a ,   T.   A .   A h a n g e r ,   a n d   A .   M a n o c h a ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   b a s e d   r e a l - t i me   e a r t h q u a k e   p r e d i c t i o n ,   E n g i n e e r i n g   Ap p l i c a t i o n o f   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   1 2 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n g a p p a i . 2 0 2 3 . 1 0 5 8 5 6 .   [ 1 9 ]   L. - W .   Li u ,   M .   H .   I smai l ,   Y . - M .   W a n g ,   a n d   W . - S .   Li n ,   I n t e r n e t   o f   t h i n g s   b a s e d   sm a r t   i r r i g a t i o n   c o n t r o l   s y st e m   f o r   p a d d y   f i e l d ,   AG RI VI T A:   J o u r n a l   o f   A g ri c u l t u r a l   S c i e n c e ,   v o l .   4 3 ,   n o .   2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 7 5 0 3 / a g r i v i t a . v 4 3 i 2 . 2 9 3 6 .   [ 2 0 ]   M .   D u t t a   e t   a l . ,   E v a l u a t i o n   o f   g r o w t h   r e s p o n ses  o f   l e t t u c e   a n d   e n e r g y   e f f i c i e n c y   o f   t h e   s u b s t r a t e   a n d   smar t   h y d r o p o n i c c r o p p i n g   sy st e m,   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   4 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 0 4 1 8 7 5 .   [ 2 1 ]   V .   K o n s t a n t a k o s ,   I .   S o f i a n i d i s ,   K .   K o z a l a k i s,  K .   S i o z i o s,  S .   S i s k o s ,   a n d   T.   La o p o u l o s ,   E a r t h q u a k e   mo n i t o r i n g   w i t h   M E M S   sen s o r s,”   i n   I n t e l l i g e n t   S u st a i n a b l e   S y st e m s ,   2 0 2 3 ,   p p .   7 2 9 7 3 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 19 - 7 6 6 0 - 5 _ 6 5 .   [ 2 2 ]   E.   B a sse t t i   a n d   E.   P a n i z z i ,   Ea r t h q u a k e   d e t e c t i o n   a t   t h e   e d g e :   I o c r o w d se n si n g   n e t w o r k ,   I n f o rm a t i o n ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i n f o 1 3 0 4 0 1 9 5 .   [ 2 3 ]   E.   B a ss e t t i ,   D .   Q u a r a n t a ,   a n d   E.   P a n i z z i ,   Q u i c k   d e c e n t r a l i z e d   e s t i m a t i o n   o f   e a r t h q u a k e   e p i c e n t e r   w i t h   l o w - c o st   I o n e t w o r k ,   i n   2 0 2 2   9 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n t e r n e t   o f   T h i n g s:   S y s t e m s,  M a n a g e m e n t   a n d   S e c u ri t y   ( I O T S MS ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 8   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i o t sms 5 8 0 7 0 . 2 0 2 2 . 1 0 0 6 2 1 3 8 .   [ 2 4 ]   M .   S .   A b d a l z a h e r ,   M .   S .   S o l i m a n ,   S .   M .   E l - H a d y ,   A .   B e n sl i ma n e ,   a n d   M .   El w e k e i l ,   A   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l   f o r   e a r t h q u a k e   p a r a m e t e r o b s e r v a t i o n   i n   I o s y s t e m - b a se d   e a r t h q u a k e   e a r l y   w a r n i n g ,   I EEE   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   J o u rn a l ,   v o l .   9 ,   n o .   1 1 ,     p p .   8 4 1 2 8 4 2 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / j i o t . 2 0 2 1 . 3 1 1 4 4 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.