Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  6 8 9 ~ 6 95   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 6 8 9 - 6 95       689       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Impact o f cluste ring in  AODV   ro utin g protocol f or wir eless  body are a netw ork in  re m ote healt h monito ring syst em       Wan Aid a N adi a  W an A bd ull ah 1 , N aima h Ya akob 2 , R.  Bad li sh ah   Ahm ad 3 ,   Moham ed El s ha ikh  El obaid 4 , S iti  Asilah   Yah 5   1 ,2,4,5 ENAC,  Sch ool  of  Com pute r   and  Com m unicati on   Engi n ee r in g  (SCC E),   Univ e rsiti Mal a y si a  P erl is ( UniMA P),     Perli s,  Ma lay si a   3 Facul t y   of  Infor m at ic s a nd   Com puti ng,   Univer sit i  Sulta n   Z ai n al   Abidin  (UniS ZA ),   Kual a Te r engg anu,   Ma lay si a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Sep   3 , 2 018   Re vised  Oct   2 9 , 2 018   Accepte d  Nov   2 8 , 201 8       Proper  sel ection   of  rout ing   protocol  in  tra nsm it ti n g  and   r ec e ivi ng   m edi ca l   d ata   in  W ireless  Bod y   Ar ea  Ne twork  (W BAN )  is  one  of  th e  appr oa ches   tha t   woul d   hel p  in  ensuri ng  high  net wo rk  per form anc e s.   How eve r,   a   cont inuous   m onit oring  of  h ea l th  stat us  thro ugh  sensing  of  var ious  vital  bo d y   sign al s  b y   m ult ipl e  b iosensors  coul d  produ ce   a  bulk  o f  m edi c al   d at a   and  le ad  to  t h e   inc re ase   of   net w ork  tr aff i c.  Oc cu rre nce  of   h igh   traffic  cou ld   result  t o  ne twork’s  conge stion  whi c h  have   h igh  t end ency   to   loss som e  of  import ant   ( c rit ical)   data  and  ca use  longe r   del a y   tha t  woul d  le ad to  fal se  d i agnosis  of  disea s es.   In  orde r   to  an aly z e  an d  val id at e   thi s  issue,   Ad - Hoc   On  Dem and  Dista nce   Ve ct o r   (AO DV )  which  is  known  as  rea c ti ve  rout ing  prot ocol   is  ev al ua te d   in  W BAN   sce nar io   throug h  var y i ng   num ber   of   nod es  and   c luste rs.   The  p rese nce  of   cl uster ing  h el ps   in   r educ ing   the  burde n   of   the  sink  nod es   in   h a ndli ng   high   tra ffi cs.   The  ne t work’s   per form anc es  of   th is  prot ocol   are  m ea sure d  in   te rm s  o f   end  to  end   de lay,  p ercent ag e   pa c ket  loss,   through put  and  ene rg y   c onsum pti on   using  Network  Sim ula tor  (NS - 2).   Based   on  th e  exp eri m ent a l  result s,  th e   pre senc e   of   c luste r   hel ps   in   imp roving  n et work  per form anc es   b y  a chi ev ing   red uction  in   de lay ,   pac k et  loss  and  ene rg y   co nsum pti on.   How eve r,   low   throughput   is  a c hie ved  as  num ber   of  cl usters  ar e  i ncr ea se  du e  to  lo w  dut y   c y c l e   of  the node s.   Ke yw or d s :   AOD V   Cl us te rin g   RHMS   Rou ti ng   WBA N   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Wan Ai da Nad ia   W an  Ab du ll ah,   ENA C , S c hool  of Com pu te r  a nd Com m un ic at ion  E nginee ring ( SCC E ),   Un i ver sit i M al ay sia  Per li s (U niMAP ),   02600 A ra u,   P erli s,  Ma la ysi a.   Em a il : ai dan ad ia @stud e ntm ail.u nim ap. ed u.m y       1.   INTROD U CTION   W i reless  B od y  Ar ea   Net w ork  ( W B A N)  te ch no l og y  i s  sp eci fical ly  ge ner at e d  for  healt hcare   app li cat io n.   Th is  te ch no l og y  c om pr ise s  of   ti ny   an d  m ulti ple  bio se nsors   wh i ch  ha ve  high   a bili ty   to  co ntin uous ly   sense  a nd  sa m ple  m edical   data  befor e   transm itti ng   t hem   to  t he  m edical   per s onnel  t hro ugh  In te r net    connecti on  [ 1] .   These  bi os e nsors  ca n  be  wea rab le   on  the  ga rm ents  or   body   as  well   as  can  be  im planted  in   the  hu m an  body  as   in  [2 - 3] .  I n  ad diti on ,   this   te chnolo gy  has  be en  pro gr esse d  as  one  of  the   I nt ern et   of  T hing s  ( Io T )   app li cat io ns   as   m entioned   i n   [4 - 5] .  Althou gh  this  te ch no l ogy  is  a  su bse t  of   W i reless  Se ns or  Netw ork  ( WSN),  there  a re  sti ll   so m e  m ajo r  dif f eren ces   e xisti ng  i n  bo t h  te c hnologies.  As   WB A N   te ch no l ogy  is  w idely   a pp li ed   in  m edical   app l ic at ion   nam ely  Rem ote  Healt h  Mo nitor i ng  Sy stem   (RHMS),  the  m edical   data  ge nerat ed  c a n  be   div ide d  int o  3  kinds   of  t raffic s  w hic h  a re  on - dem and ,  em erg ency   or   crit ic al   data  an d  nor m al   [6] .  Ge nerat ion  of   var i ou s   ty pe   of   m edical   data  f ro m   dif fer e nt  bi os ens ors  w ou l d  le a d  t o  c onge sti on .   Co ngest ion  in   netw ork  woul d  neg at ively   a ff e ct   the  syst em ’s   pe rfor m ance  s uch  as  delay   a nd  pac ket  lo ss.   Acc ordin g  t o   [7 - 9] ,  lo nger   de la y  in   trans ferrin g  th e  m edical   data   as  well   as  the   loss  of   t hese  crit ic al   data  ar e  not  enc oura ge   in  W B A N   as   it   will  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   6 89   –   6 95   690   cause  la te   i n  m edical   ser vice  a nd  w r ong  i n  diagnosi ng  disea ses  w hich   c ou l d  br i ng  se ver e   i m pact  to  the   pa ti ent,   thu s   inc rease   m or ta lity . He nc e,  t his  pro blem   sh ou l d  be   a voide d  thr ough   pro per  sel ect io n  of  r ou ti ng   protoc ol  i n  WBA N durin g sen ding a nd r e cei vin g b ul k of m e dical  d at a.    The  sam e  con c ept  of  r outi ng  protoc ol  in  cl a ssic  W S N  wh i ch  is  known  a s   ad - hoc  netw ork  c ou l d  be   us e d  in  W B A N  in  order  t o  s et  u p  the c onne ct ion  b et wee n  var i ou s  de vices su c h  as act ua tors,  se nsor s,  r ecei ve r s   and  tra ns cei ve rs  [7] [ 10] .  In  [ 11 ] ,   a d - ho c   ne twork   re fers  t o  t he  i nterc onnecti on  of  se ve ral  nodes   via   r oute r  without  a  fi xe d  str uctu re  an d  poses  dyna m ic   arr an gem e nt.  T her e  a re  2  ty pes  of   cl a ssific at ion s  in   routin g  protoc ol  w hic h  are  reacti ve   (on - dem and )   and   p ro act ive   (table - dr i ven)  as  sta te d  in  [10] .  Th e  well - know n  reacti ve  proto c ol  is  A d - H oc  On - Dem and  D ist ance  Vector  ( AOD V)  an d  proacti ve   is  D est inati on  Se quence   Dista nce  Vect or   ( DS D V ).   In  reacti ve  r outi ng  protoc ol,  dis cov e ry  of  rout e  only   ha pp e ns  base d  on  the  dem and   of  a  node   in   order   to   se nd  an d  receive   the   da ta .  I n  a ddit ion,  AODV  us es   f loodin g  m echan ism   du ri ng  fi ndi ng   the  r ou te   a nd  m essage  pro pa gation.  On   t he  con t rar y,  c onti nuous  route  be tween  pair  of  node s  is  m ai ntain ed   i n  proacti ve  r ou ti ng  pr oto c ol.  Si nce  WB A N  w orks   be st  in   lo w  dat a  rate   of  25 0kbps  i n  IEEE   802.1 5.4  (Zig be e)  as  discusse d  in   [12 - 13] ,  A O DV  protoc ol  has  be en  c hosen   in   this  researc h  t o  be   te ste d  sinc e  it   is  s uitable   in  this   en vi ronm ent  [14] .  H ow e ve r,  since  AOD V   us es  flo odin g  te chn i qu e   as  m entioned  ear li er,  there   is  a   high  po s sibil it y  of   ne twork  c ongest ion   would  a rise   du e  t o  la r ge  nu m ber   of   bi os e nsors  i nvol ve  in   WB A N.   In   a dd it ion ,  these  sen sors  c ou l d ge ne rate  f ro m   low t o  high  traf fic  of  var i ou s   m edical   data.  Hen ce ,  pr es ence  of  cl ust ering   i n  AOD V w ou l d  assist   in  i m pr ovin g net work   pe rfor m ances  of   W B A N by  al le viati ng   the  bu rd e n o f t he si nk  no de   wh e n recei vi ng and  pr ocessi ng the se  data.    The  m ajo r  c on cern   of  this  pa per   is  t o  in vest igate   the  im pa ct   of   cl ust erin g  in  A ODV  pro tocol  to  t he  netw ork  perfor m ance  of   WB A N  i n  te rm s  of  end   t o  en d  del ay ,  per ce ntage  pack et   l os s,  t hroug hput  an d  e nergy  consum ption .   The   af or em entione d   m et rics  are  m easur ed   by  var yi ng   the   nu m ber   of  nodes   and  nu m ber  of   cl us te rs   in  the  sim ulati on.  The   rem ain de r  of   this  pa per  is  str uctu re d  as  f ollows.   S ect ion   2  delive rs  co nce pt  of  AOD V   protoc ol  an d  re views c urre nt  r esearch   on  AODV   i n  W B A N.  Sect ion   3 el a bora te s  on  m et h od   i n c onduct ing   t he   si m ulati on .  Se ct ion   4  analy se s  an d  disc us se s  the   sig nifica nt  fi nd i ngs  fro m   colle ction   of  se ver al   pe rfo rm ance   m et rics fr om  this sim ulati on . Sec ti on   5  c onc lud es  the  pa per an d pro vid es  f uture  works.       2.   LIT ERATUR E REVIE W    This  sect io n  hi gh li ghts  t he  c oncept  of  Ad - H oc  On  Dem and   Dista nce  Ve ct or   (AO DV)  protoc ol  a nd   rev ie ws  si gn ifi cant existi ng  re searche s  on AODV es pecial ly  in W B A N.     2 . 1.       G e neral  Concept  of  A d - H oc On  De man d  D is tanc e V ec to r  (AO DV) p r otoc ol   Ad - H oc  O n  De m and   Dista nce   Vecto r  ( AOD V)   protoc ol  is  m ai nly  us ed  in  well - kn own  a ppli cat ion s  of  ad - hoc  wireles s  netw orks  s uc h  as  in  Mo bile  Ad - H oc  Netw ork  (MA NET )  and   Wireless  Se ns or  Netw ork  ( WSN )   as  in   [ 15 - 16] .   T his  prot oco l  use s  co ncep t  of   broa dcast  du rin g  route  disc ov e r y  and   un ic ast   i n  r ou te   rep ly   m essage  [17] .  T he  te r m   br oad cast   r efers   t o  the   tr ansm issi on   of   data  to  t he  m ul ti ple  recipients  at   the  sa m e  tim e.  Conver sel y, un ic ast  d efin es se nd i ng the  data  from  o ne  s ourc e to  on e  d e sti n at ion .    Pr eci sel y,  AODV  is  a   reacti ve  routin g  prot oco l   w hich   operates  wh e n  an y  node   ( source )  inte nds  t o  sen d  data  by  form ing   a  Rou te   Re qu est   m essage  or  te rm ed  as  RR EQ  to  fi nd  al l  the  pote nt ia l  ro utes  to  a rri ve  at   the  de sti nation  [ 18 ] .  RR E Q  pack et   co ntain s  net work  a ddress  of  the   sou rce  a nd  de sti na ti on   node ,  se qu e nc e   nu m ber   of s our ce an d desti nat ion  a nd  un i qu e  iden ti ficat io n kno wn as  requ est  I D  as  de picte d  in  Fig ur e  1.           Figure  1. F or m at  o f  RR EQ pa cket       On ce  t he  RR EQ  pac ket  is  re cei ved ,  neig hb or i ng   nodes  wi ll   check   w heth er  the  data  is  i nten ded   f or  them   or   not.  If  ye s,  the   Ro uting  Re spo ns e  or  kn own  as  R REP  will   be   de li ver ed   to  t he   source   no de.   Af te r   receivin g  RR E P  m essage,   a  r ou te   f ro m   sou r ce  to   destinat io n  node   w ou l d  be  e sta blishe d.  Othe rw ise ,   th e  RR EQ  would  be  f orwarde d  agai n  to  the  inte nde d  node  (d est in at ion )  by  cr eat ing   a  RE PL Y   m essage  that  co ns ist   increm ent  nu m ber   of   hops  to  the  destinat io n   [10 - 11] .  I f  the re  is  any  li nk   i s  bro ken   or  the   destinat io n  no de  is   no t  act ive , t he  route  re quest   error   (RRER ) m essage  would  be   receive d.   T he   form at   of   RR EQ  pack et   in   AOD V   is r eflect ed  in Fi gure  2.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Impact  o f cl us te ring i n a od v  r ou ti ng  protoc ol  for  wi rel ess  body  area…  ( W an Aid a  N ad i a Wa n  A bdulla h )   691       Figure  2. F or m at  o f  RR EP  pa cket       In  sho rt,  this   protoc ol  is  e ne rg y - e ff ic ie nt  since  it   in voke s  only   w he n  r ecei vin g  re que st  m essage   durin g  f orward ing  pac ket   an d  util iz ing  sm all  ba ndwidt h  ba sed   on   [ 19 ] .   H ow e ve r,  lo ng e r   delay   m igh t  oc cur  since  no t al l  of the  nodes  coul d qu ic kly pe rfo rm  the r oute   disco ver y  proces s.     2 . 2.       E xistin g  r esearches  on  AODV  in WB A N    Seve ral  resea r ches  hav e  bee n  car ried  out  in  eval uati ng  the  pe rfo rm ances  of   A ODV  protoc ol  with   diff e re nt  num ber   of  no des  in  [ 11 ] ,  [20] .  T he  perform ance  of  dep l oym ent  mu lt iple  m ob il e  sink   nodes  is  a na ly zed  in  [14] .  This   work  is   inten de d  f or  WSN  a nd  m anag e   to   con cl ud e   t hat  us in g  m ulti ple   m ob il e  sin k  node s  has   achieve d red uc ti on  in  d el ay .   Howe ver,  us in g  m ul ti ple sink nod e s c ou l d  in crease the  e nergy co nsum ption .    Anothe r  perfor m ance  of  m ob il it y  in  AO D V  for  WSN  is  re f le ct ed  in   [ 18] .  This  pap e r  has   disco ve red  that  rand om   based   m ob il it y  has  e ff ect   on  the  perform ances  of  pac ket  de li ver y  rati o  ( PD R) ,  th rou ghpu t  a nd   la te ncy.  Although   s peed  of  t he  node s  is   vari ed  from   1m /s  to  20  m /s,  a  st eady  in crem ent  rea ding  of  P DR  a nd  thr oughput  a re  recorde d.  Me a nwhile ,  decr e m ent  in  la te ncy   in  data  tra ns m issi on   is   al so  noti fied.  But,   thi s  stu dy   do e s  no t  c over   the  pe rfor m ance  of  e nergy  c on s um ption   w hich   is  one   of  the  m easur em e nts  that   nee d  t o  be   consi der e d  a s  nodes  in WS N i s known as  ba tt ery - op e rated .    Anothe r  c rite rion  in  m easur in g  perform anc e  of  A O DV  pr ot oco l  s pecifica l ly   fo r   W B A N  is  analy zed   unde r  dif fer e nt   transm issi on   r at e  (100   a nd  250  kbps)  a nd   pa cket  siz e  (32,   64   a nd  12 8  By te s)  by  [ 10 ]   a nd  has   su ccess fu ll y  c oncl uded   t hat  A ODV   r outi ng  prot oco l   is  fitt ed   f or  data   tran s m issi on   of  hu m an  body  by   a tt ai nin g   low delay  and  pack et  l os s  rat e com par ed  to DS DV r ou ti ng  protoc ol.    Ba sed  on  the  a forem entioned   rev ie w  of  pr e vi ou s  w orks,  it   cou l d  be  no ti f i ed  that  not  m uch   work  ha s   been  don e o n  c lusterin g  in  A ODV  f or  W B A N .  Alth ough W B A N  is  a  subset  of W S N  but  it   diff er s  fro m   W S N   as  it   po ses  stri ct   req ui rem ent s  in  te rm s  of   low  data  rate,  l ow  la te ncy  in  tr ansf e rr i ng   t he  data  an d  hi gh   s ecur it y  com par ed   to   WSN  [7 - 8] .  In  ad diti on,   it   co uld  be   sim ply  con cl ud e d  that   the   m ajo r   c onsiderati on   in   a naly zi ng   the  perform ance  of  WB A N   ar e  delay   a n d  pac ket  los s  si nce  t hese  t wo  par a m et ers  ha ve  si gn i ficant  e ff ect s  du rin g  the pr ocess of   analy zi ng  t he  c ollec te d  m edical  d at a f ro m  conti nuous m on it or i ng of  healt h st at us  of  patie nt s.    As  disc us se d  i n  Sect ion  1,  A ODV   us e s  flo od i ng  te ch niqu e  in   deali ng   w it h  t ra ns m issi o n  of  bu l k  of   m edical   data  f ro m   m ulti ple  bio se nsors  t o  s earch  t he  r oute   for  se nd i ng   t he  data  t o  the  intende d  destinat ion.   Ba sed  on  t his  f act ,  it   m ay   be  po s sible  t hat  th e  prese nce  of  s ever al   cl us te r s  would  le sse n  t he  bur de n  of  th e  si nk   node   in   pr oc es sing  a nd  re cei ving  a   bu l k  of  m edical   data.   This  w ou l d  dir ect ly   reduce  t he   cha nce   of  ne twor k  congesti on.   High  perform ance  of   A O DV  protoc ol  i n  WB A N   a re  m easu red  in   te rm s  of  reducin g  delay   an d  pack et  l os s.  A l so , t his  would  ens ur e  high  dat a reli abili ty  o f t h e syst em .       3.   METHO DOL OGY    In  this  pa per,  t he  perf or m ance  of  A ODV  pr oto c ol  ( with ou t  any  m od ific a ti on )   with   the   pr ese nce   of  cl us te r  is   asse ssed   in   W B A N  sce na rio   usi ng  Net wor k  Si m ulator  (NS - 2)  with   integ rati on  of  Ma nnasi m   fr am ewo r k. Th e sim ulatio n  e nvir on m ent  us in g  cl ust erin g  i n AOD V of   WB A N  is il lustrate d  in  Fig ure  3.       N N N N N N N N N N N N C L U S T E R   2 C L U S T E R   1 S I NK   NODE     Figure  3. Sim ulati on   en vir on m ent   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   6 89   –   6 95   692   Accor ding  to   [ 21 - 2 2] ,  a   s uitable   pa cket  siz e   of  ti m e - crit ic a l  app li cat io n  s hould  li es  with in  30   to   60   byte s.  T his   is  because   bigge r   pac ket  siz e  w ou l d  i ncr eas e  t he  c ha nces   of  error  pack et   an d  l onge r  delay   durin g  sen ding  the  dat a.  He nce,  a  pac ket  siz e  of  30  by te s  is  cho se n   t o  be  te ste d.  Th e  perf or m ances  of  A ODV  prot ocol   is  evaluate d  in   te rm s  of   en d  t o  e nd   delay ,   pe rcen ta ge   pa ck et   loss,  th r oughput  a nd   e ne rgy   con s um ption  unde r  diff e re nt  num ber   of  nodes  w hi ch  ra ng i ng  f rom   10   to  50  a nd  nu m ber   of   cl ust ers  f ro m   0  to  2  wit h  20 0m x2 00 m   area  of   de plo y m ent. Th e  d et a il s o f pa ram et e rs  set ti ng in  thi s sim ulatio n  a r e tabu la te d  as i n  Ta ble  1.       Table  1.   Sett ing s  of Para m et e rs of   WB AN   Para m eters   Valu e   Pack et size   30B   Qu eu e L en g th   50   Data Rate   2 5 0  kbps   Nu m b e r  o f  Nod es   1 0  to 5 0   Nu m b e r  o f   Clu ster s   0  to 2   Area  of  Deplo y m e n t   2 0 0 m  x 2 0 0 m       4.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS    This  sect ion  e m ph asi zes  on   ou t pu t   a naly sis  f r om   the  si m ula ti on   i n  te rm s  of  en d  to   en d  delay ,  per ce ntage  of  pack et   lo ss,  thr oughput  an d  ene r gy  co nsum ption   base d  on   A ODV  r ou ti ng  protoc ol   with   cl us te rin g  i n WB A N.       4 . 1.       E nd  to E nd Del ay   En d t o  e nd  delay   ref le ct s  t he t i m e  ta ken   f or  da ta   transm issi on   from   so urce   to  destinat io n.   As  de picte d  in  Fig ur e  4,   t he re  is  a  ra pid   inc rem ent  in  delay   wh e n  the  num ber   of   no des  are  incre ase d .  But,  as  s oon  as  cl us te rs   are int rod uced,  ther e  is a  sig ni ficant  reducti on i n delay  co m par e d  t o n o  cl ust er.  T his  has  prove n  that  the   us e  of  cl us te r  can  reduce  the  burd e n  of   the  si nk   no de  w hich  le sse n  the  ris k  of  c onge sti on.  Re du ct ion   in  delay   would  le ad  to  highe r e ff ic ie ncy  of da ta  tran sm issi on  a nd r ece ptio n partic ula rly  dea li ng   with c riti cal  p ackets.           Figure  4 .  Grap h  of  en d  t o  e nd d el ay  v e rs us   num ber  of  node s and cl us te rs       4 . 2.       P erce nta ge  P acke t  L oss   Perce ntage  pa cket  los s  si gn i fies  num ber   of  los s  pack et   d uri ng  data  tr ansm issi on   an d  receptio n.   Re fer ri ng  to  Fi gure  5,   highest   rate  of  pe rce nt age  pac ket  los s  is  recor ded   wh e n  th ere  is  abse nce  of  cl ust er  is   pr ese nted   as   num ber   of  no de s  inc rease.   H oweve r,  the re  is   a  si gn ific a nt  diff e re nce  i n  l os s  of  pac kets  w he n  n um ber  of   no de s  inc rease d  to   50   nodes   to ge ther   with   t he  presence   of  2  cl us te rs .  With   th is  hu ge   dif fer e nce   i n  pack et   loss ,  the re  is  l ow  possi bi li t y  of   c onge sti on   occ urre nce  in  this  sim ulati on.  L ow  c onge sti on   br i ngs  posit ive   i m pact  to  the  ne twork  pe rform ances   in  te r m s  of   decr em ent  in  l os s  of   pa ckets.  T o  be  e xact,  the   ris k  of  losi ng   crit ic al   m edical   is  re duced   w hich   w ould   le ad  t o  rig ht  diag no si ng  a nd  pro vid e   quic k  m e dical   treat m ent   to  t he   patie nts.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Impact  o f cl us te ring i n a od v  r ou ti ng  protoc ol  for  wi rel ess  body  area…  ( W an Aid a  N ad i a Wa n  A bdulla h )   693       Figure  5 .  Per ce ntage  pac ket lo ss v e rs us   nu m ber   of   node s a nd  cl us te rs       4 . 3 .      T hr ough put   Thro ughput   de fines   the   s ucce ssfu l   delivery   of  t he  t otal  nu m ber  of  bits  in   a   certai n  pe rio d  of  ti m e.   Fr om   Figure   6,  high   th rou ghput  is   noti fied   as   th e  num ber   of  node s  a re  i ncr e ased.   Howe ver,  as   the   cl us te rs  a re   introd uced,  t he   val ue   of   thr ou ghput  is   sli ghtl y  dec rease d  c om par ed  to   whe n  t her e   is   no   presence   of  cl ust er.   The or et ic al ly ,  the  value   of  t he  thr oughput  s hould   be   hi gh e r  a s  num ber   of   pa cket  loss   are   re du ce d.  T his  prob le m   arises  due  to  s et ti ng   up  of  lo w  duty   cy cl e  i n  the  nod e.  In   gen e ral,  du ty   c yc le   ref le ct s  the  rati o  of  act iv e  per i od   and  f ull  act ive   pe rio d  of  a   node .  T he   no de s  will   be  i n  ac ti ve  pe rio d  on ce  any   act ivit y  or  e ve nt  is  de te ct ed.  Othe rw ise ,   the   nodes   will   be   in  l onge r  sle e pi ng  m od e.   D ue   to  t his  reas on,  only   fe w   no des  are  a vaila ble  t o  r oute   the  data  in  lo w   du ty   cy cl e  en vir on m ent.  Althou gh   l onge r  s le eping   m od e  prom otes  to  en erg y  sa ving  bu t  as  a   trade - off, t he p erfor m ance of  thr oughput i s  de creased .           Figure  6 .  Thr ough pu t  ve rsus  nu m ber   of no de s and cl us te rs       4 . 4 .      Perce nta ge  Ener gy  Consump tion   Perce ntage  e ne rg y  c on s um ption   refe rs  t o  the   am ou nt  of  ene rg y  us es  by  the   nodes  duri ng   t ran s ferrin g  and   receivi ng  data.   Ba se d  on   Figure  7,   t here  is  an  inc rem ent  in  e nergy  c on s um ption   w hen   num ber   of   nodes  increase d.  But,   the  e n e rg y  is   le ss  co nsum ed  in  the   prese nce   of  tw o  cl us te r s  com par es  t o  abse nce  of  cl ust ers .   This  res ult  has   prov e n  the  a bi li ty   of   cl us te rs  to  ha nd le   a  suc cessf ul  deliver y  of   the  pac ket s  to  the  destina ti on .   In   s pecific  te r m ,  the  nu m ber  of   pack et   retr ansm issi on   i s  le ss  since  retra ns m issi on   of   pa cket  co nsum e s  m or e  energy.  In ad di ti on , e ne rg y  use  in  the  no de  is  r el at ed  t o  the   processi ng po wer as  well .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   6 89   –   6 95   694       Figure  7.   G raph  of ene rg y c onsu m ption ve rs us   nu m ber   of  node s a nd cluste rs       5.   CONCL US I O N   In   t his  pa per,  AOD V  prot oc ol  f or   WB A N  with  the  pr ese nce  of  cl us te rs   is  stud ie d  t hroug h  va ryi ng  nu m ber   of  node s  an d  cl us te rs .   The   sim ulati on   res ults  co nve y ed   sig nifica nt  netw ork  pe rform ances  by   achi evin g  reducti on  i n  en d  t o  en d  delay ,   pe rce ntage   pa cket  l os s ,   th rough pu t   an d  e ne rg y   co nsum ption  with   t he  pr esence  of   cl us te r  node s.  Pr e sence  of  c luster  has  be en   a  gr eat   help  i n  reducin g  the   bur de n  of  the  sink   node   in  pro cessi ng   and  recei ving  m edical   data.  Also ,   this  would  e nsure  l ow  c han ce   of  netw ork  c onge sti on .  H ow e ve r,   lo w   t hroug hput  is  r ecorde d  du e   to  low  duty   cy cl e  of   t he  nodes .  T her e fore,   so m e  m od ific at ion s  are  need e d  t o  ha nd le   this  iss ue  for   im pr ov em ent.  I n  a ddit ion,  by  cl assify ing  the   pac kets   into   di ff ere nt  ty pe s  of  data  ( e. g:  N or m al ,  Crit ic al   and  O n - Dem and )   is  belie ved  to   c ontrib ute  t o  higher   ne tw ork  pe rfor m ances  as   C riti cal   data  s houl d  be   a m on g  the  highest  pri ori ty   co ncerne d  f or  em erg e nt  data  t ra ns m issi on   com par e d  to   the  Norm al   and   O n - D e m and  data in t he fut ure  work.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  re ported   r esearch   in   this   pap e r   is   fi nan c ia ll y  fu nde d  by   Mi nistry  of  Higher   E du cat i on  (M OHE)   Ma la ysi a  un de r  Re searc h  Ac culturati on  Grant  Schem e  (RAGS)  [ G ran t  num ber :  9018 - 0008 2]  and   U niv ersit i  Ma la ysi a  Perlis.  T he   a uthors  w ould   al so  li ke  t o  tha nk  Fa culty   of   I nform at ic s  and  Co m pu ti ng   of  Universit i   Su lt an Za inal  Ab i din   ( Un iSZ A)   f or   colla bor at ing  in  this  pa per.        REFERE NCE S   [1]   M.  Deva pr i y a   an d  R.   Sudha,   “ A  Surve y   on   W ire l ess Bod y   Sensor   Networks for   H ea l th ca r e  m onitoring, ”   Int .   J .   S c i.  Re s. ,   v ol .   3 ,   no .   9,   pp .   1574 – 157 8,   2014 .   [2]   Y. - D.  Le e   and   W . - Y.  Chung,   “ W ire le ss   sensor   net work  b ase d   wea rab le  sm art   shi rt  for   ubiqu it ous   hea l th  and   activit y   m onit oring, ”   Se nsor s A ct uators  B  Chem. ,   vo l. 14 0,   no .   2 ,   pp .   390 – 395,   2009 .   [3]   Le i  Song,  Yong c ai   W ang,   Ji - Ji an g  Yang,   and  Ji an qia ng  L i,   “ Hea l t h  sensing  b y   we a rab le   sensors   an d  m obil e  phones :   A  surve y , ”   in   2 014  IE EE  16th   Int ernati onal   Confe renc e   on   e - Healt h   N et wo rking,  App li ca tions   and   Serv i ces   ( Healt hcom) ,   2014,   pp .   453 – 459 .   [4]   S.  Li,  L.  Da   Xu,  and  S.   Zh a o,   “ The   in te rn et  of  t hin gs :  a   surve y , ”  In fomati on  S yst.  F ront. ,   vol.  17 ,   no .   April   2014 ,   p p .   243 – 259,   2015 .   [5]   D.  Miorand i,  S.  Sica ri ,   F.   De   Pe ll egr in i,  and   I.  Chla m ta c ,   “ Int er net   of   th ings :  V ision  ,   app licati ons  and  r ese ar c h   cha l le nges, ”  Ad H oc  Net work s ,   v ol.   10 ,   no .   7 ,   pp .   1497 – 1516,   201 2.   [6]   S. U llah,   “ A  R ev ie w  of   W ir el ess   Bod y   Are a   Netw orks  for   Medi ca l   Appli ca t ions,”  I nt’l  J .   Comm un.   Net w.   S yst.  Sc i. ,  vol.   2 ,   no .   8 ,   pp .   797 – 803,   2009 .   [7]   S.  M.  R .   Al  M asud,   “ Stud y   an d  Anal y sis  of   Scie n ti fi c  Scop es  ,   Iss ues  and   C hal l enge s  towar ds  Deve lopi ng   a  Right eous  W irel ess Bod y   Area   Network, ”   Int .   J. S oft   Comput .   Eng . ,   vol. 3, no. 2, p p.   243 – 251 ,   201 3.   [8]   M.  Chen,  S.  Gon za l ez,  A.  Vasi la k os,  H.  Cao ,   and   V.  C.   M.   L eung,   “ Body   Area   Net works :  A  Surve y , ”  Mob .   N et work s  Appl . ,   vo l. 16, n o.   2 ,   pp .   171 – 19 3,   2011 .   [9]   L.   Fi li pe ,   F.   Fdez - rive rol a,  and  N .   Costa,   “ W ire l ess  Bod y   Area   Net works   for  Hea l th ca re   Appli ca t ion s:  Protocol  Stac k   Revi ew,”  In t.  J .   Distrib.  S ens.   N et works ,   vol.  20 15,   no .   Spe cial   I ss ue  on  Mobil e  Sensing  and   Soc ia l   Com puti ng,   p .   23  page s,   2015 .   [10]   P.  He,  X.   Li ,   L.  Yan,   S.   Yang ,   an d  B.   Zh ang,  “ Per form anc e  An aly s is  of   W BAN   Based  on   AO DV   an d  DS DV   Routi n g   Protocol s,”   in  2 015  2nd  Int ernati onal  S ymposiu m  on  Fut ure  Inf orm ati on  and  C omm unic ati on  T ec hnolog ie s  for   Ubiquit ous Heal thCare  ( Ubi - Healt hTech) ,   2015 ,   pp.   1 – 4.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Impact  o f cl us te ring i n a od v  r ou ti ng  protoc ol  for  wi rel ess  body  area…  ( W an Aid a  N ad i a Wa n  A bdulla h )   695   [11]   S. M ohapa tra   an d  P. K anungo,   “ Perform anc e an a l y sis  of A OD V  ,   DS R  ,   OLSR  and DS DV   Routi n g  Protocol s  using   NS 2  Sim ula tor, ”   in  Int ernati onal   Confe renc e  on  Comm unic ati on  Technol ogy  and   Syste m  Design  2 011 ,   2012,   vol .   30,   no .   2011 ,   pp .   69 – 76.   [12]   M.  W ci slik,  M.  Pozoga,   and  P.  Sm erd z y nski,   “ W ire le ss   Hea l th   Monitori ng  S y s te m , ”  In t.   Fe d .   Aut om.  Control   ,   IFA C - Pap ersO nLine ,   vo l. 48, no. 4, pp. 312 – 3 17,   2015.   [13]   A.  AR,   “ W ire l e ss   Bod y   Are a   Networks  Mediu m   Acc ess  Con tr ol  (MA C):   IE E E  802 . 15. 4   and   IEE E   802 . 15. 6 , ”   J .   Net w.   Comm un.   Eme rg.  Te chnol . ,   vol .   4 ,   no .   1 ,   pp .   15 – 19 ,   2015 .   [14]   C.   Chen   and  J .   Ma,   “ Sim ula ti on   Stud y   of  AO DV   Perform anc e  over   IE EE   802   .   15  .   4  MA C  in   W SN   with  Mobile  Sinks , ”  in  21 st  Inte rnationa l  Confe ren ce  on  Adv anc e d  Information  Net working  and  Appl icatio ns  Workshops( AINA W’07) ,   2007,   n o.   11 ,   pp .   1 – 6.   [15]   K.  Maha ja n ,   D.   Mali k,   M.   A.  R i zvi ,   and   D.   S.   Kara ul ia ,   “ Eve n t  Drive n  D y namic   Path   Optimizati on  for  AO DV   i n   MA NET, ”  in  Proce ed ings  -   201 4  6th  Inte rnat ion al  Confe ren ce   o n  Computati onal   Inte l li gen ce   and   Comm unic ati on   Net works,  CICN   2014 ,   2014,   pp.   448 – 452.   [16]   M.  Shoba   and   Suresha,   “ S - AO DV :  An  Adapti v e  Method  for  Im pr oving  AO DV   protoc ol   for  W SN , ”  in   Proceedi ngs   of  the   2015  In te r nati onal  Conf ere nce   on  Gr ee n  Co mputing  and  Int erne t  of  Things ,   ICGCIoT   2015 ,   2016,   pp.   1016 – 1021.   [17]   Gee tha.N  and   S anka r. A ,   “ Perfor m anc e  ana l y sis  of  Certain   Topo log y   base d   rout i ng  protoc o ls  of  Mobile   Ad   hoc   Network, ”   in  Ra cs’12 ,   2012 ,   pp .   215 – 220.   [18]   S.  H.  Manjula,   C .   N.  Abhil ash,   K.   R.   Venugopa l,   a nd  L.   M.   Patnaik ,   “ Perform anc e  o f  AO DV   Routi ng  Protocol   using   Group  and   Entit y   Mob il i t y   Models  i n   W ir el ess  Sensor   N et works , ”   in   P roce edi ngs   of   the  Intrnati ona l  Mult iConf ere nc e   of Engi ne ers an d  Computer  Sc ientists ( IME CS)   2008 ,   2008 ,   vol .   I I.   [19]   C. - H.  Li u  and  S. - S.  Chang ,   “ The   stud y   of  e ffe ctivene ss   for   ad - hoc   wire le s s  net work, ”  in   2nd  Inte rnat ion al   Confe renc e  on   I nte racti on   Sc ie n ce s Inf orm ati on   Technol ogy ,   Cul ture  and  Hum an  -   ICIS  ’09 ,   2009 ,   pp.   412 – 417.   [20]   B.   Man imekala  and  M.   Ka y a lviz hi,  “ A  Data  T ran sfer  in   W ireless  Sensor  Network s  Us ing  AO DV   Protocol , ”  I JCSI   Int.   J. Comput. S ci .   Iss ues ,   vol .   9 ,   no.   1,   pp.   191 – 2 00,   2012 .   [21]   A.  Kum ar  and   G .   K.   Ban ee r jee,  “ A  Com pre hensiv e  Stud y   on  Da ta  Mining  and   W BS N  for  it s   applic abi lit y   in  R emote   Hea lt h   Monitoring S y stem, ”  In t.  J.   Adv. Re s.   Elec tr.  E lectron.   Instrum .   Eng. ,   vo l. 4 ,   no .   9 ,   pp .   7818 – 7822,   2015 .   [ 22]   X.  L ia ng   and   I.  Bal asingh am,  “ Perform anc e   Anal y sis  of   th e  I EEE   802. 15 .   4   base d   ECG  Moni tori n g  Network,”  in   7th  IASTED  In ter nati onal  Conf ere nce s on   Wire le s s and  Optic a l  Co mm unic ati ons ,   2 007,   pp .   99 – 104 .       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS        W an  Aida   Nadia  W an  Abdulla h   re ce iv ed  B . Eng .   ( Hons )  degr ee  in   Com pute r  Netw ork  Engi n ee r ing   from   Univer siti   Malay s ia   Per li s  (UniMA P),  Perli s,  Malay sia   in  2 015.   Curre nt l y ,   she  is  pursuing  her   stud y   in   Ph.D  degr ee  of   Com pute r  Eng i nee ring   in   Uni MA P.  Her  rese arc h   foc uses  on   Congesti on  Cont rol  for  W ir el ess  Bod y   Ar ea Net w ork.             Naimah  Ya akob   rec e ive d   B . Sc.   a nd  M.Sc .   degr ees   in   Com pute r   an d  Inform ation   En gine er ing   from   the   Int ern ationa l  Islamic  Unive rsit y   ( IIUM ),   Kuala   Lumpur,  Malay s ia,  in  20 04  and  2008,   respe ctively .   Sh e  re ceive d   the  P h. D.  d egr e e  in  2 014  from   the  Sc hool  of   Com pute r  Sci ence  an d  Inform at ion  Te c hnolog y ,   RMIT  Univer sit y ,   Mel bourne ,   Aus tra lia.   She  is  a   Senio r  L ec tur er   at  t h e   School  of   Com pute r  and  Com m unic at ion   Eng ine er ing,  Unive rsit y   Mal a y s ia  Perli s,  Per li s,  Malay s ia.  Her   r ese arc h   intere st s  inc lude  W ire l ess  Sensor  Net works ,   W ire le ss   Bod y   Sensor  Networks,  Vehi c ula r  Ad - Hoc  N etw ork,   conge st io n  cont ro l  in   distr ibut ed  n et workin g  s y stems   and  per vasive c om m unic a ti on  in  h ea l thc ar e envi ronm ent .           R.   B adl ishah   A hm ad  gra dua te d   in   Diploma   o f  E le c trica l   Co m m unic at ion  fr om   Univer siti   Te knologi  Ma lay sia   (UTM).   He   rec e ive d   B. Eng.  (Hons )  in  El e ct r i ca l   and   El e ct roni c  Engi ne eri ng   in  1994   from   U nive rsit y   of   Glas gow  (Scotland,   UK ).   He   re ce iv e d  M.Sc.  in  1995   and   PhD   from   Univer sit y   of  St rat hc l y de  (Sco tland,   UK   in  199 9.   He  is  cu rr e ntly   Deput y   V i ce   Chan cellor   (Rese arc h   and  Innova ti on) ,   Un ive rsiti  Sult an   Za in al  Abidin   (UniSZA).  His   exp ert ise   and  spec ialized   in   C om pu te r  an d  T el ecom m un ic ation   Netw ork  M od el li ng,  Em bed de d  Syst em   Desig n  a nd  Open  S ource  S of t war e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.