I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9 ,   pp .   1305 ~ 1314   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 3 . pp130 5 - 1314             1305       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   L i f e t i m e   e n h a n c e m e n t   f o r   c l u st e r i n g   p r o t o c o l i n   h e t e r o g e n e o u w i r e l e ss   sens o r   n e t w o r k       B as i m   A b o od 1 ,   Y as s e r   K a r e e m   A l - R i k ab i 2   1 U ni v e r s i t y   o f   S um e r ,   C o l l e g e   o f   C o m put e r   S c i e nc e   a n I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   I r a q   2 U ni v e r s i t y   o f   S um e r ,   C e n t e r   o f   C o m put e r ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e p   1 7 ,   2 018   R e v i s e N o v   1 8 ,   2018   A c c e pt e J an   2 7 ,   201 9       I t hi s   pa p e r ,   w e   p r o po s e   a   ne w   c l u s t e r i ng   m e t ho c a l l e d   f uz z y   s t a bl e   e l e c t i o pr o t o c o l   ( F S E P ) ,   w hi c i s   c a pa bl e   t o   ov e r c o m e   t he   bo t t l e ne c pr o bl e m   a nd  a dd r e s s i ng   t he   une v e n   e n e r g y   c o ns um pt i o pr o bl e m   i n   he t e r o g e ne o us   W S N s .   W e   a l s o   pr o po s e   a e ne r gy - e f f i c i e nt   r o ut i n g   m e t ho d   c a l l e p a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o r o ut i ng   m e t ho ( P S O R M )   t o   f i nd  t he   o pt i m a l   r o ut i ng   pa t f o r   t he   he t e r o g e ne o us   W S N s .   P S O R M   s e e k s   t o   i nv e s t i g a t e   t he   pr o bl e m s   o f   ba l a nc i ng   e ne r gy   c o ns um pt i o a nd   m a xi m i z a t i o o f   ne t w o r l i f e t i m e .   T o   de m o ns t r a t e   t he   e f f e c t i v e n e s s   o f   F S E P - P S O R M   i t e r m s   o f   l e s s e n i ng   e n d - to - e nd  de l a y ,   ba l a nc i ng   e ne r gy   c o n s um pt i o n,     a nd  m a x i m i z a t i o o f   he t e r o g e ne o us   ne t w o r l i f e t i m e ,   w e   c om pa r e   o ur   m e t ho w i t t h r e e   a pp r o a c he s   na m e l y ,   c he s s bo a r c l u s t e r i ng   a ppr o a c h,   P E G A S I S ,   a nd  L E A C H .   S i m ul a t i o r e s u l t s   s ho w   t ha t   t he   ne t w o r l i f e t i m e   a c hi e v e by   F S E P - P S O R M   c o ul b e   i nc r e a s e d   by   ne a r l y   38% ,   45 % ,     a nd  60 %   m o r e   t ha t h a t   o b t a i ne by   P E G A S I S ,   L E A C H   a nd  s t a b l e   e l e c t i o pr o t o c o l   c l us t e r i ng   ( S E P ) ,   r e s pe c t i v e l y .   Ke y w or ds :   F uz z y   l o gi c   H e t e r o ge n e o us   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   N e t w o r l i f e t i m e   P a rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o ( PSO )   S t a b l e   e l e c t i o n   p r o t o c o l   c l us t e r i ng   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   B a s i m   A b o o d   Co l l e ge   of   Co m put e S c i e n c e   a nd  I n f o rm a t i o T e c hn o l o g y ,     U n i v e r s i t y   of   S um e r ,   I ra q .   E m a i l :   b a s . e n g 1984 @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   A   W i r e l e s s   s e n s o n e t w o r (W S N us ua l l y   c o n s i s t s   o f   a   b a s e   s t a t i o n   (B S w h o s e   r o l e   i s   t o   c o m m uni c a t e   w i t a   n um b e o f   w i r e l e s s   s e n s o n o de s   v i a   a   ra di o   l i n k .   A s   t h e   n o de s   i n   W S N s   a r e   b a t t e r y   o pe r a t e d,   a n d   i t   m a y   n o t   b e   f e a s i b l e   s o m e   t i m e   t o   r e pl a c e   b a t t e r y ,   s o   e n e r gy   c o n s um p t i o i s   o n e   o f   t h e   m a j o i s s ue s   t h a t   n e e ds   s pe c i a l   a t t e n t i o n.   S o   t h e r e   i s   a   r e qui r e m e n t   of   e ff i c i e n t   m e c h a ni s m s   f o r   e n e r gy   c o n s um pt i o n   fo r   v a r i o us   o pe r a t i o n s   s uc h   a s   d a t a   a gg r e ga t i o n ,   c o m put a t i o n,   o c o m m u ni c a t i o n   i W S N   [ 1 ] .   B r o a dl y ,   t h e r e   a r e   t w t y pe s   of   e n v i r o nm e n t s   i n   W S N s   de f i n e a s   f o l l ow s :   h o m o ge n e o us   a n d   h e t e r o ge n e o us .   M a n y   pr o t o c o l s   h a v e   b e e n   de f i n e fo r   h o m o ge n e o us   e n v i r o nm e nt ,   b ut   t h e   pe r f o r m a n c e   of  t h e s e   pr o t o c o l s   i s   n o t   fo un go o i n   h e t e r o ge n e o us   e n v i r o nm e nt .   T h e   e xi s t i n m e t h o ds   f o r   pr o l o n gi ng  t h e   n e t w o r k   l i f e t i m e   f oc us   o n   h o m o ge n e o us   W S N s ,   w h e r e   a l l   t h e   n o de s   i n   t h e   n e t w o r a r e   o f   t h e   s a m e   t y pe .   H ow e ve r ,   t h e   c o n t i n ue a dv a n c e s   i n   m i ni a t u r i z a t i o n   o pr o c e s s o r s   a n i n   l o w   p ow e r   c o m m u n i c a t i o n s   c o m b i n e w i t h   m a s s - p r o duc e s e n s o r s   h a v e   e n a b l e t h e   de ve l o pm e n t   o f   a   w i de   v a r i e t y   of   n o de s .   W h e n   m o r e   t h a n   o n e   t y p e   of   n o de s   i s   i n t e g r a t e i n t o   a   W S N ,   i t   i s   c a l l e h e t e r o ge n e o us   W S N .   M a n y   of   t h e   e xi s t i n c i v i l i a n   a n d   m i l i t a r y   a ppl i c a t i o n s   h e t e r o ge n e o us   W S N s   do   n o t   d i f fe r   s ub s t a n t i a l l y   f r o m   t h e i r   h o m o ge n e o us   c o un t e r p a r t s   [ 2 ] .   I n   a   h e t e r o ge n e o us   s e n s o r   n e t w o r k,   t h e   b a s i c   s e n s o r s   (L - s e n s o r s a r e   s i m pl e   a n pe r f o r m   t h e   s e n s i n t a s k,   w h e r e a s   s o m e   o t h e r   n o de s ,   of t e n   c a l l e t h e   c l us t e r   h e a ds   (H - s e n s o r s ),   a r e   m o r e   pow e r f ul   a n fo c us   o n   c o m m uni c a t i o n s   a n c o m put a t i o n s .   A n   e xa m pl e   of   a   h e t e r o ge n e o us   s e n s o r   n e t w o r i s   s h o w n   i F i gu r e   1.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1305     1314   1306                   S i n k H i g h   s e n s o r   a c t s   a s C l u s t e r   H e a d   ( H - s e n s o r ) B a s i c   s e n s o r   ( L - s e n s o r ) C o n n e c t e d   w i t h   H - s e n s o r   d i r e c t l y L - s e n s o r   c o n n e c t e d   w i t h   H - s e n s o r   b y   m u l t i - h o p     F i gu r e   1 .   A   h e t e r o ge n e o us   s e n s o n e t w o r s t r uc t u r e       In   a   W S N   i s   t o   di v i de   t h e   n e t w o r i nt o   a   n u m b e r   o f   c l us t e r s   w h e r e   a   c l us t e r   h e a s e r v e s   a s   a   f us i o n   po i n t   f o r   t h e   a g g r e ga t i o n   o f   a l l   t h e   d a t a   g a t h e r e i a   c l us t e r.   A s   a   r e s ul t ,   t h e   a m o un t   o f   da t a   t h a t   i s   a c t u a l l y   t r a n s m i t t e f r o m   t h e   c l us t e r   t o   t h e   s i n i s   r e duc e d,   w hi c h   c o n s u m e s   l e s s   r e s o ur c e s .   T h e   c l us t e ri n a pp r o a c h e s   ha v e   a l s o   pr o po s e t o   a dd r e s s   t h e   u n e v e n   e n e r gy   c o n s um pt i o (U E C)  p r o b l e m   i n   W S N s   [ 3 ] .   I t y pi c a l   s e n s o n e t w o r ks ,   t h e   m a n y - to - o n e   t ra f f i c   pa t t e rn  i s   do m i n a nt ,   t ha t   i s ,   a   l a r ge   n u m b e r   o f   s e n s o r   n o de s   s e n d a t a   t o   t h e   s i nk.   T hus ,   s e n s o r   n o de s   n e a r   t h e   s i n h a v e   m uc h   h e a v i e r   t ra f f i c   b ur de n   a n r u n   o ut   o f   p ow e r   m uc h   f a s t e t h a n   o t h e r   n o de s .   T h e   s h o r t   l i f e t i m e   o f   t h e s e   c r i t i c a l   n o de s   dra m a t i c a l l y   r e duc e s   s e n s o r   n e t w o r l i f e t i m e .   H ow e ve r ,   t h e r e   i s   a n o t h e r   U E p r o b l e m   i n   s c h e m e s   w i t h   f i x e c l us t e r   h e a ds .   T h e   n o de s   n e a r   t h e   c l us t e r   h e a a r e   r e f e rr e t o   a s   c r i t i c a l   n o de s .   E v e r y   t r a n s m i s s i o n   o f   a   no de   i n   t h e   c l us t e r   t o   t h e   c l us t e r   h e a ha s   t o   go  t hr o ugh   o n e   of   t h e s e   c r i t i c a l   n o de s .   T hi s   i s   b e c a us e   t h e   c r i t i c a l   n o de s   a r e   t h e   l a s t   h o n o de s   fo r   a l l   t h e   pa t h s .   H e n c e ,   a m o n a l l   t h e   n o de s   i n   a   c l us t e r ,   t h e   c r i t i c a l   n o de s   h a v e   t h e   h i g h e s t   b ur de n   o f   r e l a y i n da t a .     B e c a us e   t h e   c r i t i c a l   n o de s   h a v e   m uc h   h e a v i e r   t r a f f i c   l o a t ha n   o t h e r   n o de s   i n   a   c l us t e r,   t h e y   w i l l   r u n   o ut   of  t h e i r   po w e r   m uc h   f a s t e r   t ha n   o t h e r   n o de s .   W h e n   t h e   c r i t i c a l   n o de s   dra i n   o ut   t h e i r   e n e r gy   a nd  b e c o m e   una v a i l a b l e ,   o t h e r   n o de s   w i l l   n o t   b e   a b l e   t s e n pa c ke t s   t t h e   c l us t e r   h e a d,   a nd  t h e   e n t i r e   c l us t e r   b e c o m e s   una v a i l a b l e   e v e n   t h o ug h   t h e   r e m a i ni n e n e r gy   i n   m a n y   s e n s or   n o de s   i s   s t i l l   hi g h .   T h e   r e m a i ni n e n e r gy   i n   t h e   pe r i p h e ra l   n o de s   i s   w a s t e d.     R e c e n t   s t udi e s   ha v e   s h o w n   t h e   h e t e r o ge n e o us   s e n s o r   n e t w o r ks   i nh e r e nt   a dv a n t a ge s   i n   t e r m s   o r e l i a b i l i t y ,   r o b us t n e s s ,   a n e n e r gy   e ff i c i e n c y   [ 4 ] .   A   gr ow i ng  t r e n o h e t e r o ge n e o us   de s i gn s   ha s   a l s o   b e e n   w i t n e s s e i n   a   n um b e o f   a ppl i c a t i o n s   [ 5 - 6 ] .   T o   p r o l o n t h e   l i f e t i m e   o f   h e t e r o ge n e o us   W S N s ,   n o v e l   de v i c e   pl a c e m e nt   m e t h o ds   [ 7 ] ,   r o ut i n p r o t o c o l s   [ 8 - 9 ] ,   a n t o po l o g y   m a n a ge m e nt   s t ra t e gi e s   [ 10 ]   h a v e   b e e n   i n t r o duc e d.   T h e   a u t h o r s   [ 11 ]   p r o po s e t h e   e n e r gy - e ff i c i e nt   h e t e r o ge n e o us   c l us t e r e ( E E H C)  s c h e m e   f o r   W S N s   t i n c r e a s e   t h e   e n e r gy   e ff i c i e n c y ,   s t a b i l i t y ,   a n l i f e t i m e   of   t h e   n e t w o r k.   E E H c o n s i de r e t hr e e   t y p e s   of   n o de s .   E E H c o n s i de r e h e t e r o ge n e i t y   of   s e n s o r   n o de s   b a s e o n   t h e   w e i gh t e p r o b a b i l i t y   of   e l e c t i o n   of  CH s .   T h i s   p r o t o c o l   gi v e s   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   a s   c o m pa r e w i t h   L E A CH   a nd  S E P .   In  t hi s   p a pe r,   w e   pr o po s e   us i n g   t h e   c l us t e m e t h o t o   o r g a n i z e   t h e   h e t e r o ge n e o us   s e n s o r   n o de s   u n de t h e   c o n c e pt   of   s t a b l e   e l e c t i o n   pr o t o c o l   c l us t e r i n g .   T h e   m a i n   i s s ue s   o t h i s   m e t h o a r e   l e t t i n t h e   c l us t e r   h e a d   kn o w s   w h i c h   s e n s o r s   a r e   i n   i t s   c l us t e r   a n d   l e t t i n t h e   s e n s o r s   kn o w   t o   w h i c h   c l us t e r   t h e y   be l o n g.   A f t e r w a r d ,   w e   pr o po s e   a   n o v e l   c l us t e r i n m e t h o c a l l e f uz z y   s t a bl e   e l e c t i o n   p r o t o c o l   (F S E P t o   ov e r c o m e   t h e   bo t t l e n e c p r o b l e m   a n a d d r e s s i n t h e   U E pr o b l e m   i n   h e t e r o ge n e o us   W S N s .   O n   t h e   o t h e r   s i de ,   w e   pr o po s e   a n   e n e r gy - e ff i c i e n t   r o ut i n m e t h o c a l l e p a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   r o ut i ng  m e t h o (P S O R M t o   f i n t h e   o pt i m a l   r o ut i n pa t h   f o r   t h e   h e t e r o ge n e o us   W S N s ,   i n   b o t h   i n t ra - c l us t e r   a nd  i nt e r - c l us t e r.   F S E P - P S O R M   i s   t h e r e f o r e   pr o po s e fo r   h e t e r o ge n e o u s   W S N s   t o   a ddr e s s   U E pr o b l e m ,   b a l a n c i n e n e r gy   c o n s um pt i o n,     a n m a xi m i z a t i o o f   n e t w o r l i f e t i m e .   T h e   r e s t   o f   t hi s   pa pe r   i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   T h e   p r o po s e d   m e t h o F S E P - P S O R M   i s   pr e s e n t e i S e c t i o n   2.   S e c t i o n   de s c r i b e s   t h e   P e r fo r m a n c e   e v a l ua t i o n .   F i na l l y ,   c o n c l us i o n   a n d i s c us s i o n   a r e   pr e s e nt e i n   S e c t i o 4 .       2.   F U ZZY   S TA BLE   ELEC TI O N   P R O T O C O A N D   P A R TI C LE  S WA R M   O P TI M I ZA TI O N   R O U TI N G   M E TH O D   F o r   t h e   p r o po s e m o d e l ,   a n y   s e n s o r   n o de   (H - s e n s o r / L - s e n s o r r u n s   o ut   o f   e n e r gy ,   c o m m u n i c a t i o l i n ks   b e t w e e n   v a r i o us   s e n s o r   n o de s   a n t h e   b a s e   s t a t i o n   w i l l   b r e a k.   T h i s   i s   c o n s i de r e a s   t h e   e n o f   t h e   n e t w o r l i f e t i m e .   B e c a us e   t h e   l i f e t i m e   o f   e a c h   s e n s o r   n o de   de pe n ds   o n   e n e r gy   c o n s um p t i o n,   i t   i s   i m po r t a nt   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     I S S N :   2502 - 4752       L i f e t i m e   e nhan c e m e nt   f or   c l us t e r i ng   pr ot oc o l s   i h e t e r og e ne ous   w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s   ( B as i m   A bood )   1307   pr e s e r v e   r e s i du a l   e n e r gy   o f   t h e s e   n o de s   i n   s uc h   a   w a y   t ha t   o v e r a l l   n e t w o r l i f e t i m e   i s   e xt e n de d.   T h e   p ri m a r y   go a l   o f   t h i s   pa pe r   i s   t o   de s i g n   a   n e w   pr o t o c o l   t ha t   w i l l   p ro l o n t h e   l i f e t i m e   o f   t h e   h e t e r o ge n e o us   W S N s   t hr o ugh   l i m i t i n e n e r gy   c os t   a s   w e l l   a s   e qua l   di s t r i b ut i o of   e n e r gy   c o n s um pt i o n .   T h e   n e w   pr o t oc o l   i s   c a pa b l e   t ove r c o m e   t h e   bo t t l e n e c pr o b l e m   a n a dd r e s s i n t h e   U E pr o b l e m   i n   h e t e r o ge n e o us   W S N s .     T o   a c h i e v e   t h i s   p r o t o c o l ,   w e   w i l l   t r e a t   t w o   i s s u e s .   F i r s t ,   w e   s e e t o   us e   f uz z y   l o gi c   [ 12 - 13 ]   t o   e n ha n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o t h e   s t a b l e   e l e c t i o n   pr o t o c o l   c l us t e r i ng.   T h e   n e w   c l us t e r i ng  c a l l e F S E P ,   w hi c h   i s   us e d   f uz z y   l o gi c   t o   s e l e c t   t h e   be s t   c l us t e r   h e a ds ;   L a t e r,   w e   de s c r i b e   t h e   pr o po s e r o ut i n m e t h o d,   w h i c h   e xpl o i t s   t h e   P S O   [ 14 - 16 ]   t o   f i n t h e   o pt i m a l   r o ut i ng  pa t h   f r o m   t h e   s o ur c e   L - s e n s o r   t o   t h e   H - s e n s o r   a n f r o m   a   H - s e n s o r   t o   t h e   s i nk.   T h e   p r o po s e pr o t oc o l   a s s um e s   t ha t   ( i a l l   L - s e n s o r s   h a v e   t h e   s a m e   m a x i m u m   t r a n s m i s s i o r a nge   a n t h e   s a m e   a m o u n t   o f   i n i t i a l   e n e r gy ,   (i i e a c h   L - s e n s o i s   a w a r e   of   i t s   l oc a t i o n   a s   w e l l   a s   t h a t   o i t s   n e i g h b o r s   a n d   t h e   c l us t e h e a ds   i t   b e l o n gs ,   ( i i i a l l   H - s e n s o r s   ha v e   t h e   s a m e   m a xi m um   t ra n s m i s s i o r a nge   a nd  t h e   s a m e   a m o unt   o f   i ni t i a l   e n e r gy ,   a n (i v e a c h   H - s e n s o r   a w a r e   o f   i t s   l o c a t i o n   a s   w e l l   a s   t ha t   o f   i t s   n e i g h b o r s   a n t h e   s i nk.     2. 1 .       S tab l e   El e c ti o n   P r o to c o l   (S EP )   2. 1 .   N e tw o r k   M o d e l   In  t hi s   s e c t i o n,   w e   de s c r i b e   t h e   S E P   p r o t o c o l .   A s s um e   t h a t   t h e r e   a r e   N   s e n s o n o de s .   N o de s   a l w a y s   ha v e   da t a   t o   t ra n s m i t   t o   a   b a s e   s t a t i o n,   w hi c h   i s   o f t e n   f a a w a y   f r o m   t h e   s e n s i n g   a r e a .   T h e   n e t w o r i s   o r ga ni z e i n t o   a   c l us t e r e h i e ra r c h y   w h e r e   e ve r y   c l us t e r   ha s   a   CH ,   r e s po n s i b l e   f o r   e xe c ut i n f us i o n   f un c t i o n   t o   r e duc e   c o r r e l a t e d a t a   p r o duc e by   t h e   s e n s o r   n o de s   w i t h i n   t h e   s a m e   c l us t e r.   T h e   CH s   d i r e c t l y   t r a n s m i t   t h e   a gg r e ga t e da t a   t o   t h e   b a s e   s t a t i o n.   W e   s uppo s e   t h a t   t h e   n o de s   a r e   s t a t i o na r y .   S E P   do e s   n o t   r e qui r e   e n e r g y   kn o w l e dge   s h a r i n b ut   i s   b a s e o n   a s s i g n i n w e i ght e e l e c t i o n   p r o b a b i l i t i e s   o f   e a c h   n o de   t o   be c o m e   a   C H   a c c o r di n t o   t h e i r   r e s pe c t i v e   e n e r gy .   By   us i n t h i s   a p p r o a c h,   S E P   e n s u r e s   t h a t   t h e   CH   i s   r a n do m l y   s e l e c t e d   b a s e o n   t h e   f ra c t i o n   o f   e n e r gy   of   e a c h   n o de .   T h i s   a l s o   r e s ul t s   i a   u ni f o r m   d i s t ri b ut i o n   o f   e n e r gy   c o n s um pt i o n .   I n   S E P ,   t h e   e l e c t i o n   p r o b a b i l i t i e s   a r e   w e i gh t e by   t h e   i ni t i a l   e n e r gy   of   a   n o de   r e l a t i v e   t t h a t   o o t h e n o de s   i n   t h e   n e t w o r k.   T h i s   p r o l o n gs   t h e   t i m e   i nt e r v a l   b e fo r e   t h e   de a t o f   t h e   f i r s t   n o de   (s t a b i l i t y   pe r i o d),   w h i c h   i s   c ruc i a l   f o r   m a n y   a ppl i c a t i o n s   w h e r e   t h e   f e e db a c f r o m   t h e   s e n s o r   n e t w o r m us t   b e   r e l i a b l e .   I S E P ,   H   s e n s o r   b e c o m e s   CH   m o r e   of t e n   t ha n   L   s e n s o r .   L e t         b e   t h e   i ni t i a l   e n e r gy   of       s e n s o r s ,   a n     b e   t h e   f r a c t i o n   o f       s e n s o r s ,   w h i c h   o w n       t i m e s   m o r e   e n e r gy   t h a t h e   n o r m a l   o n e s .   T h us ,   t h e r e   a r e        t o       s e n s o r s   e qui p pe w i t h   a i ni t i a l   e n e r gy   o f                     ;   a n d               ,   (L   s e n s o r s w i t h   a i ni t i a l   e n e r gy   of      .   T h us ,   t h e   t o t a l   i n i t i a l   e n e r gy   of   t h e   t w o   l e ve l   h e t e r o ge n e o us   n e t w o r ks   i s :                           (         )                                                              (1)     S o ,   t h e   t o t a l   e n e r gy   of   t h e   s y s t e m   i s   i n c r e a s e b y   a   f a c t o r   o f                 .   L e t            b e   t h e   w e i ght e e l e c t i o p r o b a b i l i t y   of   a dv a n c e   n o de s .   O p t i m um   p r o b a b i l i t y   (        )   o e a c h   n o de   t o   b e c o m e   CH   c a b e   c a l c ul a t e d   by   (2).                                                        (2)     T h e   t hr e s h o l i s   g i v e n   b y   (3).                 {                     [                  ]                                       (3)     In   t h i s   p a pe r ,   w e   c o n s i de r   a   s e n s o r   n e t w o r c o n s i s t i n g   o N   s e n s o r   n o de s   de pl oy e ov e r   a   v a s t   f i e l t c o n t i n uo us l y   m o n i t o t h e   e n v i r o nm e n t .       2. 1 . En e r g C o n s u m p ti on   M o d e l   F o r   t h e   r e a l i s t i c ,   t h e   f i r s t   o rde r   r a di o   m o de l   t h a t   w i l l   b e   u s e i n   L E A CH   [ 17 ] ,   a s   a   c o m m u n i c a t i o m o de l   b e t w e e n   s e n s o r   n o de s .   B o t h   t h e   f r e e   s pa c e           pow e r   l o s s a n t h e   m ul t i p a t f a di n (       po w e r   l o s s )   c h a nn e l   m o de l s   a r e   us e d,   de pe n di ng  o n   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   T h e   e n e rg y   c o n s um pt i o i t ra n s m i t t i ng  a   pa c ke t   w i t h     - b i t s   o v e r   d i s t a n c e               i s   t h e   a m o u n t   o f   e n e r gy   c o n s um p t i o pe b i t   t o   ru t h e   t ra n s m i t t e o r   r e c e i v e r   c i r c ui t r y .        ,   a n d          i s   t h e   a m o unt   o f   e n e r gy   pe b i t   d i s s i pa t e d   i n   t h e   R F   a m pl i f i e r   a c c o r di n g   t o   t h e   di s t a n c e       w h i c h   c a b e   o b t a i n e f r o m   ( 4 ) ,   a n ( 5 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1305     1314   1308                 {     (                        )                      (                        )                    (4)                         (5)     T h e   a m o unt   o f   e n e r gy   c o n s um p t i o i r e c e i v i n g   a   pa c ke t   w i t     b i t s   c a b e   c a l c ul a t e d   by   6 .                                         (6)     T h e   r a d i o   e n e r gy   m o de l   pa ra m e t e r s   p r e s e nt   de t a i l s   i T a b l e   1 F u z z y   Cl us t e ri n S y s t e m   A r c h i t e c t ur e   a s   s h o w n   i F i gu r e   2.           F i g u r e   2 .   F u z z y   Cl us t e r i n g   S y s t e m   A r c h i t e c t u r e       T a b l e   1 .   P a ra m e t e r s   o t h e   F i r s t   R a d i o   M o de l   f o r   L - S e n s o r s   a n d   H - S e n s o r s   P a ra m e t e r   v a l u e     L -   s e n s o r                                                                                           H -   s e n s o r                                                                                              2. 2 .       F u z z C l u s te r i n g   A p p r o ac h   A s   w e   i nt r o duc e i t h e   p r e v i o us   s e c t i o n ,   e a c h   L - s e n s o r   b e l o n gs   t o   c l us t e r s .   I n   F u z z y   Cl us t e r i n m o de l ,   w h e a n   L - s e n s o r   de t e c t s   a n   e v e n t   a n w a n t s   t o   t ra n s m i t   i t s   p a c ke t s ,   i t   s e l e c t s   a   b e s t   c l us t e r   h e a d     (H - s e n s o r ).   T o   a c h i e v e   t h i s ,   w e   m a ke   us e   of   f uz z y   l o gi c .   T h e   ob j e c t i ve   of   f uz z y   l o gi c   i s   t h e r e f o r e   t o   c a l c ul a t e   t h e   o pt i m a l   v a l ue   o f   t h e   b e s t   c l us t e r   h e a O   (H - s e n s o r t ha t   de pe n de o n   t h e   r e m a i ni n e n e r gy   of   H - s e n s o r   R E   (H - s e n s o r ),   t h e   di s t a n c e   f r o m   L - s e n s o r   t o   H - s e n s o r   D   (H - s e n s o r ),   a n t h e   di s t a n c e   f r o m   t h e   H - s e n s o r   t t h e   s i n D H   (H - s e n s o r ).   F i gu r e   2 ,   s h o w   t h e   f uz z y   l o gi c   w i t h   t hr e e   i n p ut   v a ri a b l e s   (R E ,   n o rm a l i z e   D ,   a n n o rm a l i z e   D H ),   a n a o ut put ,   w i t h   u ni v e r s a l   o f   di s c o ur s e   [0.   .   . 10] ,   [0.   .   . 1] ,   [0 .   .   . 1] ,   a nd  [0.   .   . 1] ,   r e s pe c t i v e l y .   F uz z y   Cl us t e r i n us e s   f i v e   m e m be r s h i f u n c t i o n s   f o r   e a c h   i nput   a n d   a n   o ut pu t   v a r i a b l e ,   a s   s h o w n   i F i g u r e   3 .   In   F u z z y   Cl us t e r i n g ,   t h e   f uz z i f i e v a l ue s   a r e   p r o c e s s e by   t h e   i n f e r e n c e   e n g i n e ,   w h i c h   c o n s i s t s   o a   r u l e   b a s e   a n v a ri o us   m e t h o ds   t o   i n f e r   t h e   r u l e s .   T h e   T a b l e s   2 - s h o w   t h e   IF - T H E N   r u l e s   us e i n   F uz z y   Cl us t e r i n g ,   w i t a   t o t a l   n u m b e r   o f               f o r   t h e   f uz z y   r u l e   b a s e .   A s   e xa m pl e ,   IF   R E   i s   V e r y   H i gh  a nd   D   i s   V e r y   N e a r   a n D H   i s   V e r y   N e a r   T H E N   O   i s   V e r y   G oo d.   A l l   t h e s e   r ul e s   a r e   p r o c e s s e i n   a   pa ra l l e l   m a nn e r   by   a   f uz z y   i n f e r e n c e   e n g i n e .   A t   t h e   e n d ,   t h e   de f uz z i f i c a t i o n   f i n ds   a   s i n g l e   c ri s o ut put   v a l ue   f r o m   t h e   s o l ut i o f uz z y   s pa c e .   T h i s   v a l ue   r e pr e s e nt s   t h e   n o de   c o s t .   P r a c t i c e   de fuz z i f i c a t i o n   i s   c a rr i e o ut   us i ng  c e n t e r   o f   gr a v i t y   m e t h o gi v e by   [ 13 ] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     I S S N :   2502 - 4752       L i f e t i m e   e nhan c e m e nt   f or   c l us t e r i ng   pr ot oc o l s   i h e t e r og e ne ous   w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s   ( B as i m   A bood )   1309                                                            (7)     W h e r e         i s   t h e   o ut p ut   o f   r ul e   b a s e     ,   a nd        i s   t h e   c e nt e o f   t h e   o ut put   m e m b e r s hi p   f un c t i o n   f o r       r ul e   b a s e   n u m b e r .           F i gu r e   3 .   M e m b e r s h i g ra p f o r   t hr e e   i n pu t s   (R E ,   n o rm a l i z e   di s t a n c e   f r o m   L - s e n s o t o   H - s e n s o r ,   a n d   n o rm a l i z e   d i s t a n c e   f r o m   H - s e n s o r   t o   s i nk)  a n d   t h e   o ut p ut   (o pt i m a l   v a l ue )       T a b l e   2 .   IF - T H E N   R ul e s ,   W h e r e   E n e r gy   i s   V e r y   L ow     D     DH   V .   N e a r   N e a r   M e d i u m   F a r   V .   F a r   V .   N e a r   N o r m a l   Ba d   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   N e a r   N o r m a l   Ba d   V.   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   M e d i u m   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   F a r   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   F a r   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d       T a b l e   3 .   IF - T H E N   R ul e s ,   W h e r e   E n e r gy   i s   L ow     D     DH   V .   N e a r   N e a r   M e d i u m   F a r   V .   F a r   V .   N e a r   N o r m a l   N o r m a l   Ba d   Ba d   V .   Ba d   N e a r   N o r m a l   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   M e d i u m   N o r m a l   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   F a r   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   F a r   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d       T a b l e   4 .   IF - T H E N   R ul e s ,   W h e r e   E n e r gy   i s   M e di um     D     DH   V .   N e a r   N e a r   M e d i u m   F a r   V .   F a r   V .   N e a r   G o o d   G o o d   G o o d   N o r m a l   N o r m a l   N e a r   G o o d   G o o d   N o r m a l   N o r m a l   Ba d   M e d i u m   G o o d   G o o d   N o r m a l   Ba d   Ba d   F a r   N o r m a l   N o r m a l   N o r m a l   Ba d   V .   Ba d   V .   F a r   N o r m a l   N o r m a l   Ba d   V .   Ba d   V .   Ba d       T a b l e   5 .   IF - T H E N   R ul e s ,   W h e r e   E n e r gy   i s   H i gh     D     DH   V .   N e a r   N e a r   M e d i u m   F a r   V .   F a r   V .   N e a r   V .   G o o d   V .   G o o d   G o o d   N o r m a l   N o r m a l   N e a r   V .   G o o d   V .   G o o d   G o o d   Ba d   N o r m a l   M e d i u m   V .   G o o d   V .   G o o d   G o o d   Ba d   Ba d   F a r   G o o d   G o o d   N o r m a l   V .   Ba d   V .   Ba d   V .   F a r   N o r m a l   N o r m a l   N o r m a l   V .   Ba d   V .   Ba d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1305     1314   1310   T a b l e   6 .   IF - T H E N   R ul e s ,   W h e r e   E n e r gy   i s   V e r y   H i gh     D     DH   V .   N e a r   N e a r   M e d i u m   F a r   V .   F a r   V .   N e a r   V .   G o o d   V .   G o o d   V .   G o o d   N o r m a l   N o r m a l   N e a r   V .   G o o d   V .   G o o d   V .   G o o d   N o r m a l   N o r m a l   M e d i u m   V .   G o o d   V .   G o o d   G o o d   N o r m a l   Ba d   F a r   V .   G o o d   G o o d   G o o d   Ba d   V .   Ba d   V .   F a r   G o o d   G o o d   G o o d   Ba d   V .   Ba d       2. 3 .       P ar ti c l e   S w a r m   O p ti m i z ati o n   R o u ti n M e th o d   U n b a l a n c e e n e rgy   c o n s um pt i o n   i s   a n   i nh e r e n t   p r o b l e m   i W S N s   c h a r a c t e r i z e by   t h e   m ul t i - h o p   r o ut i ng  a n m a n y - to - o n e   t ra f f i c   pa t t e rn.   T h i s   u n e v e n   e n e rg y   di s s i pa t i o n   c a n   s i g ni f i c a n t l y   r e duc e   n e t w o r l i f e t i m e .   G e n e ra l l y ,   i n   r o ut i ng  a l go r i t hm ,   t h e   b e s t   pa t h   i s   c h o s e n   f o r   t ra n s m i s s i o n   o f   da t a   f r o m   s o ur c e   t de s t i na t i o n.   O v e r   a   pe ri o d,   i f   t h e   s a m e   p a t h   i s   c h o s e n   f o r   a l l   c o m m uni c a t i o n s   t o   a c h i e v e   b a t t e r y   p e r f o r m a n c e   i n   t e rm s   o qui c t r a n s m i s s i o n   t i m e ,   t h e n   t h o s e   n o de s   o n   t h i s   pa t h   w i l l   dra i n   f a s t .   I n   t h i s   pa pe r,   w e   t h e r e fo r e   e xpl o i t   t h e   P S O   a l go r i t h m   t o   f i n t h e   o pt i m a l   r o ut i ng  p a t fo r   t h e   h e t e r o ge n e o us   W S N s .   P S O R M   s e e ks   t i n v e s t i ga t e   t h e   p r o b l e m s   o f   b a l a n c i n g   e n e r gy   c o n s um pt i o n   a n d   m a x i m i z a t i o n   o f   n e t w o r l i f e t i m e .   A f t e r   s e l e c t i n g   t h e   b e s t   c l us t e r   h e a d,   P S O R M   s e e ks   t o   f i n d   t h e   o pt i m a l   r o ut i n pa t h   f r o m   t h e   s o ur c e   b a s i c   n o de   t o   t h e   s i n t hr o ug h   t h e   H - s e n s o r .   I t   s e l e c t s   t h e   be s t   n o de   f r o m   c a n di d a t e   n o de s   (n e i g h b o r s i n   t h e   fo r w a r d i n p a t h s   i b o t h   (i by   f a v o r i ng  t h e   hi g h e s t   r e m a i ni n e n e r gy   f o r   L - s e n s o r   a nd  t h e   s h o r t   di s t a n c e   (m i ni m um   num b e r   o f   h o ps t o   t h e   H - s e n s o r   a n d   (i i by   f a vo r i n t h e   h i g h e s t   r e m a i n i ng  e n e r gy   fo r   H - s e n s o r   a n t h e   s h o rt   di s t a n c e   t o   t h e   s i n k.   P S O R M   c o n s i de r s   a   t r e e   s t r uc t u r e   i n   t e r m s   o f   (       ),   w h e r e       i s   t h e   s e t   o f   c a n d i da t e   n o de s   i n   t h e   fo r w a r d i n p a t a n     i s   t h e   f i t n e s s   f un c t i o n ,   w h i c h   a s s i g ns   a   f i t n e s s   v a l ue             t o   e a c h   c a ndi d a t e   n o de           .   T h e   f i t n e s s   v a l ue             i s   de t e r m i n e de pe n di ng  o t h e   r e m a i n i n g   e n e r gy   of   n o de       a nd  t h e   di s t a n c e   f r o m   n o de       t o   t h e   s i nk.   T h e   t r e e   n o de   i s   e xpl o r e d   o n   t h e   b a s i s   o f   i t s   f i t n e s s   v a l ue .   W h e r e   t h e   c a n d i da t e   n o de   t h a t   ha s   t h e   hi g h e s t   r e m a i n i ng  e n e r gy   a n t h e   l o w e s t   di s t a n c e   t o   t h e   s i n w i l l   b e   s e l e c t e a s   t h e   be s t   n o de   i n   t h e   f o r w a r di ng  p a t t o   t h e   s i n k .   T h e   f i t n e s s   f u n c t i o           w e   us e d   i s   gi v e n   b y   8.                                                     (8)     w h e r e              i s   t h e   r e m a i ni n g   e n e r gy   fo r   n o de            i s   t h e   d i s t a n c e   f r o m   n o de   s   (m i n i m u m   num b e o h o ps t o   t h e   de s t i n a t i o n ,   a nd             a r e   c o n s t a n t   v a l ue s   (               a n d              ).   I P S O R M ,   t h e   c a n di da t e   n o de s   a r e   s e l e c t e a s   t h e   n e xt   h o ps   ( n e i g h b o r s o f   t h e   s o ur c e   w h e r e   e a c h   e m p l oy e s w a r m   i n   P S O   i s   n o m i na t e t o   o n e   of   t h e s e   n o de s   b e c a us e   e a c h   e m pl oy e d   s w a r m   r e p r e s e nt s   t o   a   c a n d i da t e   n o de   i n   t h e   fo l l ow i n p a t h.   A l l   e m pl o y e s w a r m s   c o m put e   t h e   f i t n e s s   f u n c t i o n s   o t h e i r   n o de s   a n s ha r e   t h i s   i n f o r m a t i o w i t n e i g h b o r s .   T h e   f l o w   c h a r t   o f   t h e   p r o po s e m e t h o F S E P - P S O R M   i s   s h o w n   i F i g u r e   4 .       3.   P ER F O R M A N C EV A LU A TI O N   T o   de m o n s t r a t e   t h e   e ff e c t i v e n e s s   of   F S E P - P S O R M   i n   t e rm s   of   b a l a n c i n e n e r gy   c o n s um pt i o n   a nd  m a x i m i z i n h e t e r o ge n e o us   n e t w o r l i f e t i m e ,   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   o f   t h e p r o po s e m e t h o c o m pa r e w i t t h o s e   of   t w o   w e l l - kn o w n   c l us t e r i n p r o t o c o l s   t h a t   a r e   de s i g n e f or   h o m o ge n e o us   W S N s ,   t ha t   i s ,   L E A CH   [ 17 ]   a n P E G A S IS [ 18 ] .     3. 1 .       S i m u l ati o n   s e tu p   S i m ul a t i o n s   a r e   c a rri e o ut   i n   M A T L A B   R 2011a   (v e r s i o n   7 . 12. 0) ,   F o r   o ur   p r o po s e m e t h o d,   200  L - s e n s o r s   a n 10  H -   s e n s o r s   a r e   r a ndo m l y   d e pl oy e i n   t opo gr a p hi c a l   a r e a   o di m e n s i o n   100m   × 100m .     H - s e n s o r s   a r e   i n s t a l l e i n   t h e   t o po gr a p h i c a l   a r e a   u n de r   t h e   c l us t e r   s c h e m e ;   W h e r e a s   L - s e n s o r s   a r e   di s t r i b ut e a r o un H - s e n s o r s   us e t h e   c l us t e r   a l go r i t h m .   O n   t h e   o t h e h a nd,   L E A CH   a n P E G A S IS   a r e   de s i g n e fo r   h o m o ge n o us   s e n s o r   n e t w o r ks ;   f o r   f a i r   c o m pa ri s o n ,   a n o t h e r   s e t   of   150  L - s e n s o r s   a r e   ra n do m l y   de pl oy e i n   a   t o po gr a p hi c a l   a r e a   o f   t h e   s a m e   di m e n s i o n.   H e r e ,   w e   c o n s i de r   t ha t   hi g h e r   a ddi t i o n a l   L - s e n s o r s   a r e   us e i L E A CH   a n P E G A S IS   t o   m a ke   t h e   i n v e s t m e nt   s i m i l a r .   O f   c o ur s e ,   t h e   a c t u a l   c o s t s   of   H - s e n s o r   a n L - s e n s o r   de pe n o n   t h e   t y pe   of   s e n s o r ,   m a n uf a c t u r e ,   a n s o   o n ,   a n t h i s   i s s ue   i s   o ut   of   t h e   s c o pe   of   t h i s   pa pe r.     T h e   s i m u l a t i o n   r u n s   f o r   2000   t ra n s m i s s i o n   p a c ke t s   ( r o un ds ).   A n   L - s e n s o i n   o u r   p r o po s e ge n e ra t e s   t hr e e   da t a   p a c ke t s   pe r o und,   a n d   a L - s e n s o i L E A CH   a n d   P E G A S IS   ge n e r a t e s   t w o   pa c ke t s   pe r   r o u n d.   T hus ,   t h e   t o t a l   v o l um e   of   da t a   ge n e r a t e i o u r   m e t h o i s   t h e   s a m e   a s   i L E A CH   a n d   P E G A S IS .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     I S S N :   2502 - 4752       L i f e t i m e   e nhan c e m e nt   f or   c l us t e r i ng   pr ot oc o l s   i h e t e r og e ne ous   w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s   ( B as i m   A bood )   1311   A l l   t h e   c o n t r o l   da t a   pa c ke t s   ha v e   t h e   s a m e   l e n gt h   e qua l   t o   K by t e s .   In   t h e   t o po gr a p hi c a l   a r e a ,   t h e r e   i s   da t a   s i n w hi c l o c a t e a t   (90  m ,   90  m ) .   A l l   L - s e n s o r s   a nd  H - s e n s o r s   ha v e   t h e   s a m e   i ni t i a l   e n e r gy   0. a nd  2. J   w i t h   a   s e n s e t ra n s m i s s i o n   o f   20  a n 80m ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   a pp r o a c h e s   a r e   c a rr i e o ut   us i n t h e   f i r s t   ra di o   m o de l   t ha t   i s   l a rge l y   us e i t h e   a r e a   o f   r o ut i n g   p r o t o c ol   e v a l ua t i o i n   W S N s   [2 1].       3. 2 .       S i m u l ati o n   r e s u l ts   In   F S E P - P S O R M ,   e n e r gy   c o n s um pt i o n   a m o ng  a l l   n o de s   (L - s e n s o r s   a nd  H - s e n s o r s i n   t h e   n e t w o r i s   b a l a n c e i n   e xpe c t a t i o n   t ha t   a l l   n o de s   s h o ul r u n   o ut   of   e n e r gy   a t   n e a r l y   t h e   s a m e   t i m e .   I n   t hi s   s e c t i o n ,     t h e   s i m u l a t i o n s   a r e   f o c us e o n   e v a l ua t i ng  t h e   pe r f o r m a n c e   of  F S E P - P S O R M   i n   t e rm s   o f   l e s s e n i n g   e nd - to - e n d   de l a y ,   b a l a n c i n e n e rgy   c o n s um p t i o n   a n m a x i m i z a t i o n   o n e t w o r l i f e t i m e   by   c o m pa r i n w i t h   L E A CH ,     a n P E G A S IS .   T a b l e   p r e s e nt s   t h e   s i m ul a t i o pa ra m e t e r s   d e t a i l s .       N o d e   T y p e ? N o d e   b e l o n g   t o   G A d v a n c e A d v a n c e I n i t i a l   N e t w o r k ,   a l l   a l i v e   s e n s o r s   i n   t h i s   n e t w o r k   G e n e r a t e   a   r a n d o m   n u m b e r   f o r   s e l e c t e d   n o d e s . U s e   F u z z y   A p p r o a c h   t o   s e l e c t   t h e   H -   s e n s o r   a s s i g n e d   i t   t o   c l u s t e r I f   r a n d o m   n u m b e r   <   T ( s ) B y   ( 3 ) Y e s Y e s S t a r t C a l c u l a t e   t h r e s h o l d   f o r   s e l e c t e d   n o d e s . U s e   P S O R M   t o   f i n d   t h e   o p t i m a l   r o u t i n g   p a t h   f r o m   H -   s e n s o r   t o   S i n k . S e n d   t h e   p a c k e t s   o n   t h e   r o u t i n g   p a t h   f r o m   L -   s e n s o r   t o   t h e   S i n k   t h r o u g h   t h e   H -   s e n s o r E x i t N o r m a l N o r m a l U s e   P S O R M   t o   f i n d   t h e   o p t i m a l   r o u t i n g   p a t h   f r o m   L -   s e n s o r   t o   H -   s e n s o r l e t :   s   i n d i c a t e s   t o   t h e   L -   s e n s o r L -   s e n s o r s   s e n s e   d a t a N o N o L -   s e n s o r s   s e n d   d a t a   t o   H -   s e n s o r e L e t :   R E ( H -   s e n s o r )   i s   t h e   R e m a i n i n g   E n e r g y ,   D ( H -   s e n s o r )   i s   t h e   n o r m a l i z e   D i s t a n c e   f r o m   L - s e n s o r   t o   H -   s e n s o r ,   a n d   D H ( H - s e n s o r )   i s   t h e   n o r m a l i z e   D i s t a n c e   f r o m   H -   s e n s o r   t o   s i n k . L e t :   R E ( H -   s e n s o r )   i s   t h e   R e m a i n i n g   E n e r g y ,   D ( H -   s e n s o r )   i s   t h e   n o r m a l i z e   D i s t a n c e   f r o m   L - s e n s o r   t o   H -   s e n s o r ,   a n d   D H ( H - s e n s o r )   i s   t h e   n o r m a l i z e   D i s t a n c e   f r o m   H -   s e n s o r   t o   s i n k . C a l c u l a t e   t h e   o u t p u t   v a l u e   o f   t h e   r u l e   b a s e s   b y   m a p p i n g   t h e   R E ( H -   s e n s o r ) ,     D ( H - s e n s o r ) ,   a n d   D H ( H - s e n s o r s ) v a l u e s   t o   c o r r e s p o n d i n g   f u z z y   s e t s   C a l c u l a t e   t h e   o u t p u t   v a l u e   o f   t h e   r u l e   b a s e s   b y   m a p p i n g   t h e   R E ( H -   s e n s o r ) ,     D ( H - s e n s o r ) ,   a n d   D H ( H - s e n s o r s ) v a l u e s   t o   c o r r e s p o n d i n g   f u z z y   s e t s   C a l c u l a t e   t h e   c r i s p   o u t p u t   v a l u e s   f o r   H -   s e n s o r   b y   ( 7 )   C a l c u l a t e   t h e   c r i s p   o u t p u t   v a l u e s   f o r   H -   s e n s o r   b y   ( 7 )   S e l e c t   H -   s e n s o r ,   w h i c h   h a s   a   h i g h   c r i s p   v a l u e ,   a s   a   b e s t   c l u s t e r   h e a d S e l e c t   H -   s e n s o r ,   w h i c h   h a s   a   h i g h   c r i s p   v a l u e ,   a s   a   b e s t   c l u s t e r   h e a d F u z z y   A p p r o a c h   C l u s t e r i n g F u z z y   A p p r o a c h   C l u s t e r i n g D e t e r m i n e   N   n e i g h b o r   n o d e s   o f   n o d e   s ;   w h e r e   a l l   n e i g h b o r s   w i t h i n   t h e   r a n g e   o f   s D e t e r m i n e   N   n e i g h b o r   n o d e s   o f   n o d e   s ;   w h e r e   a l l   n e i g h b o r s   w i t h i n   t h e   r a n g e   o f   s A s s i g n   t h e   n e i g h b o r   n o d e s   t o   N   e m p l o y e d   s w a r m s ;   w h e r e   e a c h   s w a r m   n o m i n a t e s   t o   o n e   n e i g h b o r   n o d e A s s i g n   t h e   n e i g h b o r   n o d e s   t o   N   e m p l o y e d   s w a r m s ;   w h e r e   e a c h   s w a r m   n o m i n a t e s   t o   o n e   n e i g h b o r   n o d e C a l c u l a t e   t h e   f i t n e s s   f u n c t i o n   f o r   a l l   e m p l o y e d   s w a r m s   b y ( 8 ) ,   a n d   s h a r e   t h e   f i t n e s s   v a l u e s   w i t h   N   n e i g h b o r   s w a r m s   C a l c u l a t e   t h e   f i t n e s s   f u n c t i o n   f o r   a l l   e m p l o y e d   s w a r m s   b y ( 8 ) ,   a n d   s h a r e   t h e   f i t n e s s   v a l u e s   w i t h   N   n e i g h b o r   s w a r m s   C h o o s e   a   b e s t   n e i g h b o r   s w a r m ,   w h i c h   h i g h e s t   f i t n e s s   v a l u e , a s   a   n e x t   n o d e ,   s a y   s ,   i n   t h e   f o r w a r d i n g   p a t h .   C h o o s e   a   b e s t   n e i g h b o r   s w a r m ,   w h i c h   h i g h e s t   f i t n e s s   v a l u e , a s   a   n e x t   n o d e ,   s a y   s ,   i n   t h e   f o r w a r d i n g   p a t h .   P a r t i c l e   S w a r m   O p t i m i z a t i o n   R o u t i n g   M e t h o d P a r t i c l e   S w a r m   O p t i m i z a t i o n   R o u t i n g   M e t h o d     F i gu r e   4 .   F l o w   c h a rt   o f   f uz z y   s t a b l e   e l e c t i o n   c l us t e ri n g - pa rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o r o ut i ng  m e t h o d   (F S E P - P S O R M )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1305     1314   1312   T a b l e   7 .   S i m u l a t i o P a ra m e t e r s   P a ra m e t e r   V a l u e   T o p o g ra p h i c a l   A r e a   ( m e t e r s )                       S i n k   l o c a t i o n   ( m e t e r s )                               L - s e n s o r s   N o .   i n   F S E P - P S O R M         N o .   i n   L E A CH   a n d   P E G A S IS         L i m i t   o f   t ra n s m i s s i o n   d i s t a n c e            In i t i a l   e n e r g y                   H - s e n s o r s   N o .   i n   F S E P - P S O R M        L i m i t   o f   t ra n s m i s s i o n   d i s t a n c e            In i t i a l   e n e r g y               P a c k e t   d a t a   s i z e                       N o .   o f   M F s   (i n   e a c h   i n p u t   a n d   o u t p u t   v a ri a b l e )       N o .   o f   IF - T H E N   ru l e s         N o .   o f   t ra n s m i s s i o n   p a c k e t s   (ro u n d s )                      F i r s t l y ,   w e   c o m pa r e   t h e   n e t w o r l i f e t i m e   f o r   t h e   t hr e e   di f f e r e n t   a pp r o a c h e s i n .   N e t w o r l i f e t i m e   c a b e   de f i n e a s   t h e   t i m e   e l a ps e u nt i l   t h e   f i r s t   n o de   (o r   t h e   l a s t   n o de i n   t h e   n e t w o r de pl e t e s   e n e r gy   (di e s ).     F o r   t h e   f i xe r o ut i n a r e a ,   t h e   r a t i o   o l i v e   n o de s   a s   a   f un c t i o n   o f   r o un ds   (t r a n s m i s s i o n   pa c ke t s by   us i n t h e   a pp r o a c h e s   fo r   L - s e n s o r s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   5 (a ) .   It   c a n   b e   s e e n   t ha t   t h e   p r o po s e m e t h o o ut pe r f o r m s   o t h e a pp r o a c h e s ,   a nd  a l s o   t h e   n u m b e r   o f   l i ve   n o de s   of  t h e   p r o pos e m e t h o i s   a l w a y s   h i g h e r   t h a n   t h a t   o f   o t h e r s .   T h e   n e t w o r l i f e t i m e   a c h i e v e by   t h e   pr o po s e m e t h o i n c r e a s e by   n e a rl y   38%,   a n 52%  t h a t ha t   o b t a i n e by   P E G A S IS ,   a n L E A CH ,   w h e n   a l l   pa c ke t s   a r e   s e n t   i n   a r e a .   F o r   H - s e n s o r ,   t h e   n e t w o r l i f e t i m e   a c h i e v e b t h e   pr o po s e d   m e t h o i n c r e a s e by   n e a r l y   60%,   t h a t ha t   o bt a i n e b y   S E P ,   w h e n   a l l   p a c ke t s   a r e   s e n t   i n   t h e   s a m e   a r e a   a s   s h o w n   i F i gu r e .   5(b )             F i gu r e   5 .   ( a )   R a t i o   o f   L - s e n s o r s   s t i l l   a l i v e   o n   di f fe r e nt   a pp r o a c h e s   (L E A CH ,   P E G A S IS ,   a n pr o po s e d)     F i gu r e   5 .   (b R a t i o   o f   H - s e n s o r s   s t i l l   a l i v e   o n   t w o   a pp r o a c h e s   (S E P ,   a nd  p r o po s e d)       F r o m   F i gu r e s   (5  a ,   a n b ),   a n T a b l e   8,   i t   i s   c l e a r   t ha t   t h e   p r o po s e m e t h o o ut pe r f o r m s   o t h e a pp r o a c h e s   i t e rm s   o f   b a l a n c i n g   e n e r gy   c o n s um p t i o a nd   m a xi m i z a t i o o f   n e t w o r l i f e t i m e .   F i gu r e   6( a s h o w   t h e   r a t i o   r e m a i n i ng  e n e r gy   of   L - s e n s o r   n o de s   a s   a   f u nc t i o n   o f   t ra n s m i s s i o n   r o u n ds   b a s e o n   t h e   t hr e e   a pp r o a c h e s       T a b l e   8 .   N u m b e r   o f   Ro un ds   w i t t h e   F i r s t   D e a N o de   B a s e o t h e   F o ur   A pp r o a c h e s   A p p r o a c h e s   L E A CH   P E G A S IS   S E P   F S E P - P S O R M   L i fe t i m e   o f   t h e   fi r s t   d e a d   L - s e n s o (Ro u n d )   608   796     1163   L i fe t i m e   o f   t h e   fi r s t   d e a d   H - s e n s o (R o u n d )       784   1200     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     I S S N :   2502 - 4752       L i f e t i m e   e nhan c e m e nt   f or   c l us t e r i ng   pr ot oc o l s   i h e t e r og e ne ous   w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s   ( B as i m   A bood )   1313   A s   t h e   r o u n n u m b e r   i n c r e a s e s ,   t h e   pr o po s e m e t h o pe r f o r m s   b e t t e r   t h a n   o t h e r   a pp r o a c h e s .     A s   pr e s e n t e b e fo r e ,   H - s e n s o r s   ha v e   m o r e   i n i t i a l   e n e r gy   t ha n   L - s e n s o r s ,   a n a l s o   H - s e n s o r s   c o n s um e   m o r e   e n e r gy   t h a n   L - s e n s o r s   f o r   t ra n s m i t t i ng  a n r e c e i v i n o n e   b i t   da t a .   F i gu r e .   (b s h o w   t h e   ra t i o   r e m a i n i ng  e n e r gy   of   H - s e n s o r   n o de s   a s   a   f un c t i o n   o f   t r a n s m i s s i o n   r o unds   b a s e o n   t h e   p r o po s e a n d   S E P   a pp r o a c h .   F r o m   F i gu r e s   ( a a nd  (b ),   i t   i s   c l e a r   t ha t   a w a r e n e s s   e ne r gy   c o n s um pt i o n   a nd  m a x i m i z a t i o n   o f   n e t w o r l i f e t i m e   a r e   a c h i e v e by   t h e   p r o po s e m e t h o b e t t e r   t h a o t he r   a pp r o a c h e s .         \     F i gu r e   6 .   ( a )   R a t i o   r e m a i ni n g   e n e r gy   of   L - s e n s o r s   b a s e o n   di f f e r e n t   a pp r o a c h e s   (L E A CH ,   P E G A S IS ,   a n d   p r o po s e d)     F i gu r e   6 .   (b R a t i o   r e m a i n i ng  e n e rgy   of   H - s e n s o r s   b a s e o n   t h e   t w o   a ppr o a c h e s   (S E P ,   a n d   p r o po s e d)       T h e   de l a y   i n c u rr e i n   t r a n s m i s s i o n   o f   da t a   pa c ke t s   f o r   L - s e n s o i s   a l s o   a   ke y   pa ra m e t e r   f o r   c e rt a i n   a ppl i c a t i o n s .   T h e   s i m u l a t i o t i m e   c o m pa ri s o n   a m o n t h e   t hr e e   a ppr o a c h e s   i s   s h o w n   i F i gu r e .   7( a ) .   C l e a r l y ,   i t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   p r o po s e m e t h o h a s   s h o rt e s t   t i m e   de l a y   c o m pa r e w i t h   o t h e r   a pp r o a c h e s .   M o r e o ve r   i n   F i gu r e .   7(b ).   T h e   s i m ul a t i o n   t i m e   c o m pa ri s o n   f o r   H - s e n s o r   b e t w e e n   t w o   a ppr o a c h e s .   It   c a n   b e   s e e n   t ha t   t h e   pr o po s e m e t h o h a s   s h o r t e s t   t i m e   de l a y   c o m pa r e w i t h   S E P   a pp r o a c h.             F i gu r e   7 .   ( a )   D a t a   t ra n s m i s s i o n   de l a y   F o r   L - s e n s o r   b a s e o n   di f f e r e n t   a pp r o a c h e s   (L E A CH ,   P E G A S IS ,   a n p r o po s e d     F i gu r e   7 .   ( b D a t a   t r a n s m i s s i o de l a y   F o r   H - s e n s o r   b a s e o n   t w o   a pp r o a c h e s   (S E P ,   a n d   p r o po s e d)       S h o rt e t i m e   de l a y   i n d i c a t e s   b o t h   e n e r gy   s a v i n a n e f f i c i e nt   i n f o r m a t i o n   t r a n s m i s s i o n   (e s pe c i a l l y   s e c ur e   a nd  i m po rt a nt   o n e s ).   I n   o t h e w o r ds ,   da t a   p a c ke t s   a r e   r o ut e t h r o ug h   d i f f e r e n t   n o de - di s j o i n t   pa t h s   w i t h   m ul t i p a t h   r o ut i ng  t o   a vo i n e t w o r c o n ge s t i o n   a n p r o l o n t h e   n e t w o r l i f e t i m e .   N o t e f r o m   pr e v i o us   s i m ul a t i o n   r e s ul t s ,   F S E P - P S O R M   o ut pe r fo r m s   S E P ,   P E G A S IS ,   a n d   L E A CH   a pp r o a c h   i n   t e rm s   o f   l e s s e n i n g   da t a   t ra n s m i s s i o n   de l a y ,   b a l a n c i n e n e r gy   c o n s um p t i o n ,   a nd  m a xi m i z a t i o n   o f   n e t w o r l i f e t i m e .   H ow e v e r ,   s o m e   o f   r e s e a r c h e s   o n   t h i s   t o pi c   a r e   w o r t h y   of   f ur t h e r   s t u d y   i n   t h e   f ut u r e .   A s   a   r e s ul t ,   w e   h a v e   pl a nni n t e xpl o i t   t h e   m o b i l e   c l us t e r   h e a ds   t o   o ve r c o m e   t h e   b o t t l e n e c p r o b l e m   a n a dd r e s s i n t h e   U E i n   h e t e r o ge n e o us   W S N s .   T h e   m o b i l i t y   c o ul i m p r o v e   t h e   b a l a n c i n o f   e n e r gy   c o n s um pt i o n   e s pe c i a l l y   i n   t h e   c r i t i c a l   n o de s   a r e   i n s i de   t h e   c l us t e r s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1305     1314   1314   4.   C O N C LU S I O N   S a v i n g   e n e r gy   i s   n o t   e n o ugh  t o   e ff e c t i v e l y   pr o l o n t h e   n e t w o r l i f e t i m e .   T h e   U E o f t e n   r e s ul t s   i n e t w o r p a r t i t i o n   a n d   r e duc e   n e t w o r l i f e t i m e ,   w h i c h   de t e ri o r a t e s   t h e   pe r f o r m a n c e .   T h e r e f o r e ,   t hi s   p a pe pr o po s e a n   e n e rgy - e f f i c i e n t   p r o t o c o l   c a l l e F S E P - P S O RM   fo r   h e t e r o ge n e o us   W S N s .   F i r s t ,   w e   h a v e   us e d   t h e   c l us t e r   m e t h o t o   o r ga ni z e   t h e   h e t e r o ge n e o us   s e n s o r   n o de s   un de r   t h e   c o n c e pt   o f   s t a b l e   e l e c t i o n   P r o t o c o l   c l us t e r i ng.   A f t e r w a r d ,   w e   ha v e   pr o po s e a   n o v e l   c l us t e r i n m e t h o c a l l e F S E P   t o   o ve r c o m e   t h e   b o t t l e n e c pr o b l e m   a n a dd r e s s i n t h e   U E p r o b l e m   i n   h e t e r o ge n e o us   W S N s .   F S E P   i s   us e f uz z y   l o gi c   t o   de t e r m i n e   t h e   o pt i m a l   n o de   of   c l us t e r   h e a ds   i n   s t a b l e   e l e c t i o n   p ro t oc o l   c l us t e r s   f o r   W S N s .   O n   t h e   o t h e r   s i de ,     w e   pr o po s e a n   e n e r gy - e ff i c i e n t   r o ut i ng  m e t h o c a l l e P S O R M   t o   f i n t h e   o pt i m a l   r o ut i n p a t u n de r   t h e   c o n c e pt   of   F S E P .   S i m ul a t i o n   r e s ul t s   de m o n s t r a t e t h a t   t h e   p r o po s e F S E P - P S O R M   m a ke s   s i gn i f i c a n t   i m p r o v e m e n t s   f o r   h e t e r o ge n e o us   W S N s   i n   t e rm s   o f   l e s s e ni n d a t a   t r a n s m i s s i o n   de l a y ,   b a l a n c i n e n e r g y   c o n s um pt i o n ,   a n m a xi m i z a t i o n   o f   n e t w o r l i f e t i m e   a s   c om pa r e w i t h   t hr e e   w e l l - kn o w n   p r o t o c o l s ,   t ha t   i s ,   S E P ,   P E G A S IS ,   a n d   L E A CH .       R EF ER EN C ES   [ 1]   Y .   W a ng ,   P .   S h i ,   K .   L i ,   a nd   Z .   C he n ,   " A e ne r gy   e f f i c i e nt   m e di um   a c c e s s   c o nt r o l   pr o t o c o l   f o r   t a r g e t   t r a c ki ng   ba s e o d y na m i c   c o nv e y   t r e e   c o l l a bo r a t i o i w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks , "   I n t e r nat i on al   J our nal   o f   C om m un i c a t i on   Sy s t e m s ,   v o l .   25 ,   pp .   1139 - 11 59 ,   2 012 .   [ 2]   A .   B o uke r c he ,   A l go r i t hm s   an pr o t oc ol s   f o r   w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s   v o l .   62:   J o hn  W i l e y   &   S o ns ,   2 008 .   [ 3]   X .   D a nd  Y .   X i a o ,   " E ne r gy   e f f i c i e nt   c he s s bo a r c l us t e r i ng   a n r o ut i ng   i he t e r o g e ne o us   s e ns o r   ne t w o r ks , "   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   W i r e l e s s   and   M ob i l e   C om pu t i ng,   v o l .   1,   pp .   121 - 130 ,   200 6.   [ 4]   M .   Y a r v i s ,   N .   K us ha l na g a r ,   H .   S i ng h,   A .   R a ng a r a j a n,   Y .   L i u ,   a n S .   S i ng h,   " E x pl o i t i ng   he t e r o g e ne i t y   i s e ns o r   ne t w o r k s , "   i I N F O C O M   20 05.   24 t A nnu al   J o i nt   C on f e r e nc e   of   t he   I E E E   C om p ut e r   and  C om m un i c a t i ons   Soc i e t i e s .   P r oc e e di ng s   I E E E ,   2005 ,   pp .   878 - 890 .   [ 5]   H .   W a ng ,   D .   E s t r i n ,   a nd  L .   G i r o d,   " P r e p r o c e s s i ng   i a   t i e r e s e n s o r   ne t w o r f o r   ha b i t a t   m o ni t o r i ng , "   E U R A S I P   J our nal   on   A d v an c e s   i n   S i gna l   P r oc e s s i n g,   v o l .   2003 ,   pp .   1 - 10,   20 0 3.   [ 6]   Y. - M .   H ua ng ,   M . - Y .   H s i e h ,   H . - C .   C h a o ,   S . - H .   H u ng ,   a nd  J .   H .   P a r k ,   " P e r v a s i v e ,   s e c ur e   a c c e s s   t o   a   hi e r a r c hi c a l   s e ns o r - ba s e d   he a l t hc a r e   m o ni t o r i ng   a r c hi t e c t u r e   i w i r e l e s s   he t e r o g e ne o us   ne t w o r ks , "   Se l e c t e A r e as   i C om m uni c at i on s ,   I E E E   J ou r na l   on ,   v o l .   27 ,   pp .   4 00 - 411 ,   2009 .   [ 7]   Q .   W a ng ,   K .   X u,   G .   T a ka h a r a ,   a nd  H .   H a s s a n e i n,   " T r a n s a c t i o ns   pa pe r s - de v i c e   pl a c e m e n t   f o r   he t e r o g e ne o us   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks :   M i ni m um   c o s t   w i t l i f e t i m e   c o ns t r a i n t s , "   W i r e l e s s   C om m uni c at i on s ,   I E E E   T r a ns a c t i on s   on,   v o l .   6 ,   pp .   2444 - 24 53 ,   2 007 .   [ 8]   S .   T a nw a r ,   N .   K um a r ,   a nd  J .   W .   N i u ,   " E E M H R :   E ne r gy e f f i c i e nt   m ul t i l e v e l   he t e r o g e ne o us   r o ut i ng   pr o t o c o l   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks , "   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   C om m uni c a t i o n   Sy s t e m s ,   v o l .   27 ,   pp.   1 289 - 131 8,   20 14.   [ 9]   A .   A .   B a r a a   a nd  E .   A .   K ha l i l ,   " A   ne w   e vo l ut i o na r y   ba s e r o ut i n g   pr o t oc o l   f o r   c l us t e r e he t e r o g e ne o us   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks , "   A pp l i e Sof t   C om pu t i ng ,   v o l .   12 ,   pp.   1 950 - 195 7,   2012 .   [ 10]   Y .   M a   a nd   J .   H .   A y l o r ,   " S y s t e m   l i f e t i m e   o pt i m i z a t i o f o r   he t e r o g e ne o us   s e n s o r   ne t w o r ks   w i t h   a   hub - s po ke   t e c hno l o gy , "   M obi l e   C om pu t i ng ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on ,   v o l .   3 ,   p p.   286 - 294 ,   2004 .   [ 11]   D .   K um a r ,   T .   C .   A s e r i ,   a nd  R .   P a t e l ,   " E E H C :   E ne r gy   e f f i c i e nt   he t e r o g e ne o us   c l us t e r e s c he m e   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k s , "   C om pu t e r   C om m u ni c a t i o ns ,   v o l .   32 ,   pp .   6 62 - 667 ,   2009 .   [ 12]   L .   A .   Z a d e h,   " S o f t   c o m put i ng   a nd   f uz z y   l og i c , "   I E E E   s o f t w ar e ,   v o l .   11 ,   p.   48 ,   199 4.   [ 13]   T .   A .   R unkl e r ,   " S e l e c t i o o f   a ppr o pr i a t e   de f uz z i f i c a t i o m e t ho d s   us i ng   a ppl i c a t i o s p e c i f i c   pr o pe r t i e s , "   F uz z y   Sy s t e m s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on ,   v o l .   5 ,   pp .   7 2 - 79,   19 97 .   [ 14]   K .   B e nna ni   a n D .   E l   G ha na m i ,   " P a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o ba s e c l us t e r i ng   i w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks :   t he   e f f e c t i v e ne s s   o f   di s t a nc e   a l t e r i ng , "   i n   C om p l e x   Sy s t e m s   ( I C C S) ,   201 I nt e r n at i ona l   C on f e r e nc e   on ,   2 012 ,   pp .   1 - 4.   [ 15]   R .   V .   K ul ka r ni   a nd  G .   K .   V e na y a g a m oo r t hy ,   " P a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o i w i r e l e s s - s e n s o r   ne t w o r ks :   A   br i e f   s ur v e y , "   Sy s t e m s ,   M a n,   and  C y be r ne t i c s ,   P ar t   C :   A pp l i c a t i o ns   a n R e v i e w s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   o n,   v o l .   4 1,   pp.   262 - 267 ,   2011 .   [ 16]   N .   L a t i f f ,   C .   C .   T s i m e n i di s ,   a nd  B .   S .   S ha r i f ,   " E ne r g y - a w a r e   c l us t e r i ng   f o r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks   us i ng   pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n, "   i P e r s ona l ,   I ndoo r   an M ob i l e   R a di o   C o m m uni c at i on s ,   2007 .   P I M R C   2 007 .   I E E E   18 t h   I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on ,   2007 ,   pp .   1 - 5.   [ 17]   W .   B .   H e i nz e l m a n ,   A .   P .   C h a nd r a k a s a n,   a nd  H .   B a l a kr i s hna n,   " A a ppl i c a t i o n - s pe c i f i c   pr o t o c o l   a r c hi t e c t u r e   f o r   w i r e l e s s   m i c r o s e n s o r   n e t w o r k s , "   W i r e l e s s   C om m u ni c at i o ns ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on ,   v o l .   1 ,   pp.   6 60 - 670 ,   2002 .   [1 8 ]   S .   L i nd s e y ,   C .   R a g ha v e nd r a ,   a n K .   M .   S i v a l i ng a m ,   " D a t a   g a t h e r i ng   a l g o r i t hm s   i s e n s o r   ne t w o r ks   us i ng   e ne r gy   m e t r i c s , "   P ar al l e l   and   D i s t r i b ut e d   Sy s t e m s ,   I E E E   T r a ns a c t i on s   on,   v o l .   13,   p p.   92 4 - 935 ,   2 002 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.