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 .   19 ,   N o .   1 J ul y   20 20 ,   pp .   45 1 ~ 4 58   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 9 .i 1 . pp 45 1 - 4 58             451       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   M o b i l i t y   m a n a g e m e n t   f o r   R p l   p r o t o c o l   i n   i n t e r n e t   o f   t h i n g       Zo h r e h   R o yae e 1 ,   H am i d   m i r v az i r i 2 ,   A m i d   K h at i b i   B a r d s i r i 3   1 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   K e r m a n   B r a nc h,   I s l a m i c   A z a U n i v e r s i t y ,   I r a n   2 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   S ha h i d   B a ho na r   U n i v e r s i t y ,   I r a n   3 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   B a r d s i r   B r a nc h,   I s l a m i c   A z a U n i v e r s i t y ,   I r a n       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 N ov   1 ,   2019   R e v i s e J a n   14 ,   202 0   A c c e pt e J a n   24 ,   202 0       T he   I P v R o ut i ng   P r o t o c o l   f o r   L ow   P o w e r   a nd   L o s s y   N e t w o r ks   ( R P L )   w a s   pr o po s e f o r   v a r i o us   a pp l i c a t i o ns   o f   I P v l o w   p o w e r   w i r e l e s s   ne t w o r k s .   W hi l e   R P L   s up po r t s   v a r i o us   r o ut i ng   m e t r i c s   a n i s   d e s i g ne t o   b e   s ui t a bl e   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r e nv i r o nm e nt s ,   i t   do e s   no t   c o ns i d e r   t h e   m o bi l i t y   o f   no de s .   T he r e f o r e ,   t he r e   i s   a   ne e f o r   a   m e t ho t ha t   i s   e ne r g y   e f f i c i e n t   a nd   t ha t   p r o v i de s   s t a bl e   a nd  r e l i a bl e   d a t a   t r a ns m i s s i o by   c o ns i de r i ng     t he   m o bi l i t y   o f   n o de s   i R P L   ne t w o r k s .   I t h i s   p a pe r   n e w   he ur i s t i c   f l a be l l um   a l g o r i t hm   i n s pi r e by   phy s i c a l   a nd   bi o l o g i c a l   b e ha v i o ur   o f   f l a be l l a   i t he   s e a   i s   p r e s e n t e d ,   a nd  F l a b e l l um _B e r no ul l i   m o de l   ba s e R P L   A bbr e v i a t e " F B R P L " pr e s e n t e d   t o   a v o i ds   bo t t l e ne c k   a n s w a r m   pr o bl e m s   t hr o ug m a na g i ng   t he   m o v i ng   n o de s .   f l a be l l um   a l g o r i t hm   c o n s i d e r   t w o   pa r a m e t e r s   w hi c a r e   no de   r s s i   a nd  p dr   a nd  B e r no u l l i   d i s t r i bu t i o s ug g e s t e d   s t e ps   t o   I ni t i a l   d i s t r i bu t i o o f   m ov i ng   no de s .   F i na l l y ,   t h e   pr o po s e a l g o r i t hm s   p e r f o r m a nc e   i s   e v a l ua t e us i ng   t he   C o o j a   s i m u l a t o r .     T he   pr o po s e a l g o r i t hm ; F l a be l l um   _B e r no ul l i   R P L ;   s ho w s   s i g ni f i c a nt   i m pr o v e m e nt s   w i t h   r e g a r d s   t o   pa c ke t   de l i v e r y ,   a nd   c o nv e r g e nc e   a nd   l i f e t i m e .   Ke y w or ds :   B e r n o ul l i     F l a b e l l um   a l go r i t hm   Int e rn e t   o f   t h i n gs   M ob i l e   n o de s   C opy r i gh t   ©   20 20   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 :   H a m i M i r v a z i ri ,   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e E ngi n e e ri n g ,     S ha h i d   B a h o na r   U ni v e r s i t y ,   K e r m a n ,   I ra n .   E m a i l :   h a m i d m i r v a z i ri @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     R P L   i s   a   r o ut i ng  pr o t o c o l   d e v i s e fo r   l ow   p ow e r   a n d   l o s s y   n e t w o r ks   (L L N t h a t   c o n s i s t     of r e s o ur c e - l i m i t e de v i c e s .   A s   a   r o ut i n p r o t o c o l   t ha t   o pe ra t e s   a m o n Io T   (I nt e rn e t   o f   T h i ngs de v i c e s ,     R P L   w a s   de s i gn e t o   b e   s ui t a b l e   fo r   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w or e n v i r o nm e n t s ,   a n d   i t   s uppo rt s   v a ri o us r o ut i ng  m e t r i c s   t o   a c c o m m o da t e   t h e   r e qu i r e m e n t s   o f   v a ri o us   a ppl i c a t i o n s   [1] .   T h e   R P L   fo r m s   a   w i r e l e s s s e n s o r   n e t w o r us i n a   di r e c t e a c y c l i c   gra p h   (D A G t o po l o g y   s o   t h a t   t h e   c o s t   of   e ve r y   n o de   r e a c h i n g t h e   L L N   bo r de r o ut e r   i s   m i n i m i z e d.   M o r e o ve r ,   a   t ri c kl e   a l go ri t hm   i s   us e t o   m a i nt a i n   c o n s i s t e n c y a m o n t h e   n o de s   t h a t   c o m pr i s e   t h e   n e t w o r [1,   2] .   W hi l e   s uc h   a   de s i g n   i s   o pt i m i z e fo r   Io T   s e r v i c e s w h e r e   t h e   n e t w o r t o po l o g y   d o e s   n o t   v a r y ,   i t   i s   di f c ul t   t o   m a i n t a i n   t h e   r o ut i n pa t h s   i n   a   s t a b l e m a nn e r   i n   a Io T   s e r v i c e   e n v i r o n m e n t   w h e r e   t h e   de v i c e s   m ov e   f r e que n t l y   [3,   4].   T h e r e f o r e ,   c o n s i de r i n g t ha t   m o b i l i t y   i s   a n   i m po r t a n t   pr o pe rt y   of   m ob i l e   de v i c e s   i n   a n   Io T   e n v i r o nm e nt ,   t h e r e   i s   a   n e e f o r   a m e c ha n i s m   t ha t   i s   e n e r gy   e f c i e n t   a n d   t h a t   pr o v i de s   f o r   s t a b l e   a n r e l i a b l e   da t a   t r a n s m i s s i o n .   M ob i l i t y   s upp o r t   i s   a   f un d a m e n t a l   i s s ue   i n   R P L .   P r e v i o us   w o r ks   o n   m o b i l i t y   s uppo r t   i n   R P L m o s t l y   a i m e t o   a c hi e v e   r a pi d   de t e c t i o n   o f   t h e   m o v e m e n t     of   m ob i l e   n o de s   a n t h e   p r o v i s i o n   o fb e t t e r   l i n ks   t hr o ug h   a n   e f c i e n t   s e l e c t i o n   o f   pa r e n t   n o de s .   I n   o t h e w o r ds ,   m o b i l i t y   s uppo r t   i n   R P L   i s di r e c t l y   r e l a t e t o   a   f a s t   s e a r c h   f o r   a pp r o p r i a t e   n o de s   t o   b e c o m e   t h e   pa r e n t   n o de   w h e n   a   m o b i l e   n o de m a ke s   a   m o v e m e n t   a l go ri t hm s   t h a t   i n c r e a s e   o r   de c r e a s e   t h e   t i m e   i n t e r v a l   f o r     t h e   s e l e c t i o n   of  pa r e n t   n o de s   by   m ul t i pl y i n go r   d i v i di n a   pr e de n e i nt e r v a l   by   a   c e r t a i n   i nt e ge r   v a l ue .     T h i s   w a s   b a s e o n   t h e   r e s pe c t i v e   m e t h o ds pr o po s e i n   e a c h   w o r i n   o rde r   t o   s uppo r t   t h e   m o b i l i t y     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 .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     45 1   -   4 58   452   of   t h e   n o de s .   H ow e v e r ,   m o b i l e   n o de s   a r e o bj e c t s   t h a t   m o ve   i n   a   ra n do m   m a nn e r   i n   a   n e t w o r k.     T h e r e f o r e ,   t h e   m e t h o ds   pr o po s e by   pr e v i o us w o r ks   c a n   l e a t o   l os s e s   i n   t h e   i n t e r v a l s   du r i n w h i c   t h e   m o b i l e   n o de s   s e l e c t   t h e   pa r e n t   n o de   i n   a n R P L   n e t w o r k.   T hi s   l o s s   m a y   c a us e   t h e   i n c r e a s e   of   t h e   pa c ke t   l o s s   r a t e   a n e n e rgy   c o n s um p t i o n   w hi l e t h e   i n f o r m a t i o n   i s   de l i v e r e d.   H e n c e ,   c o n s i de r i n t h e s e   c h a r a c t e r i s t i c s   of   m o b i l e   n o de s ,   t h e   i nt e r v a l du ri n t h a t   a   m o b i l e   n o de   s e l e c t s   a   p a r e n t   n o de   m us t   b e   a l l o c a t e dy n a m i c a l l y   b a s e o n   t h e   s pe e a n dd i r e c t i o n   o f   t h e   m o v e m e n t   o f   t h e   n o de .   T hi s   p a pe p r o po s e s   a n   a l go r i t h m   f o r   t h e   t i m e l y   t ra n s m i s s i o n   o f   s o l i c i t a t i o n   m e s s a ge s   f o r   n o de m o bi l i t y   s upp o r t   i n   Io T   e n v i r o n m e nt s   t h a t   r e qui r e     t h e   m o ve m e n t   o f   t h e   n o de s   o r   t h i ngs .   T h e   p r o po s e da l go r i t h m   p r o v i de s   m ob i l i t y   s upp o r t   by   d y n a m i c a l l y   a dj us t i n g   t h e   t r a n s m i s s i o n   pe r i o o f   t h e   m e s s a ge s fo r   s e l e c t i ng  t h e   p a r e n t   n o de .   T hi s   i s   b a s e o n   t h e   s pe e a n di r e c t i o o f   t h e   m o v e m e n t   o f   a   m o b i l e   n o de .       2.   R ELA TED   WO R K   S e ve r a l   r e s e a r c h e r s   w o r ke o n   t h e   pr o b l e m   of   m ob i l e   no de s   i n   W S N s .   T h e y   pr o po s e s o m e   a l go ri t hm s   i n   o r de r   t o   i m p r o v e   s o m e   r o ut i ng  m e t r i c s   s uc h   a s   ov e r h e a d ,   l a t e n c y ,   pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o   a n d   n e t w o r l i f e t i m e .   T h e   m a j o r i t y   of   t h e s e   w o r ks   a r e   b a s e on   t h e   m o di c a t i o n   o f   t h e   R P L   r o ut i n p r o t o c o l   b e c a us e   i t   h a s   b e c o m e   a   s t a n d a r s i n c e   2012  [1] .   I [3] ,   t he   a ut h o r s   i n t r o duc e a   n e w   pr o t o c o l   fo r   m o b i l e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   b a s e o n   R P L   a n c a l l e D M R .   T h i s   p r o t o c o l   us e s   t w o   r o ut i n m e t r i c s :   t h e   r a nk  i n f o r m a t i o a nd  t h e   l i nk  qu a l i t y   i de n t i c a t i o n   (L Q I) .   T h e   a ut h o r s   a l s o   a dde r e du n d a n c y   i n   t h e   n e t w o r k     i n   o r de r   t o   h e l m o b i l e   n o de s   t o   n e a s i e r   a l t e rn a t i v e   pa t h s .   I n   o r de r   t o   s o l v e   t h e   pr o b l e m   of   di s c o nn e c t i o n,   t h e y   pr o po s e t h e   a d di t i o o f   t a r ge t   n o de s   i n   t h e   r o ut i n t a b l e   w h e t h e r e   a r e   n o   o t h e n o de s   t ha t   h a v e   de t e c t e b r e a ks   i n   l i n ks .   H ow e v e r ,   t h e s e   t w s t r a t e gi e s   of   l oc a l   a n gl o b a l   r e p a i r   h a v e   be e n   a l r e a dy   pr o po s e d   i n   R P L   pr o t oc o l .   In   a ddi t i o n   t o   t ha t ,   t h e   a ut h o r s   by   e v a l ua t i n t h e   pe r f o r m a n c e   of   D M R ,   t h e y   di n o t   c o m pa r e   t h e i r   s t ra t e gy   w i t h   n a t i v e   R P L .   T h e y   o n l y   c o m pa r e i t   w i t h   A O D V   [4]  a n A O M D V   [5]  p r o t o c o l s .   A c c o r d i n t o   t h e   a ut h o r s   o f   pa pe r s   [6,   7],   t w o   c o n s t ra i nt s   m us t   b e   t a ke n   i nt o   c o n s i de ra t i o n   t o   a da p t   t h e   R P L   pr o t o c o l   fo r   V e hi c ul a A d - h o c   N e t w o r ks   (V A N E T ).   T h e   r s t   o n e   c o n c e rn s   t h e   ra n a n d   t h e   s e c o n o n e     i s   r e l a t e t o   t h e   l o s s   of   c o nn e c t i v i t y .   S i n c e   R P L   i s   de s i g n e f o r   s t a t i c   W S N s ,   t h e   r a n k   i s   n o t   upd a t e   i n   a   t i m e l y   f a s h i o n   t o   r e e c t   f r e que n t   c ha n ge s   i n   t o po l o gy .   S l ow   r e a c t i v i t y   t o   t o po l o g y   c h a n ge s   r e s ul t s     i n   a   s ub o pt i m a l   p a t t o   t h e   de s t i n a t i o n .   M o r e o ve r ,   a   n o de   m a y   l oo s e   c o n n e c t i o o f   r o a ds i de   i n f r a s t ruc t u r e   a nd  c o n n e c t s   t o   a   n o de   a m o n g   i t s   n e i g h b o r s   a s   a   n e w   pa r e n t   w h i c c a n   l e a t o   a   l o o p.   T h e   a ut h o r s   i m p r o v e d     t h e   r e s po n s i v e n e s s   of   t h e   pr o t o c o l   by   i n t r o duc i n a   s t ra t e gy   of   i m m e di a t e   E T X   P r o b i n f o r   a   n e w   n e i g h b o r   a n a   m e c ha ni s m   o f   i m m e di a t e   ge n e ra t i o n   o f   c o n t r o l   m e s s a ge s   (D IO ,   D A O upo n   n e w   pa r e nt   e l e c t i o n.     T h e y   a l s o   pr o po s e a   m e t h o f o r   de t e c t i o n   a n d   e l i m i na t i o n   o f   l o o ps .   H ow e v e r ,   t h e i a l go r i t hm   i s   s u i t a b l e   o n l y   i n   t h e   c a s e   of   V A N E T s   w i t h   hi g h   n o de   s pe e ds .   In   [8] ,   a   n e w   M E - R P L   a ppr o a c h   i s   p r o po s e d.   It   r e l i e s     o n   t h e   i de n t i c a t i o n   o f   m ob i l e   n o de s   t o   i m pr o v e   t h e   b e h a v i o ur   o f   R P L   i n   t h e   c a s e   of   m ob i l i t y .   T o   i de n t i fy   m o b i l e   n o de s ,   t h e   n o de s   pub l i s h   t h e i r   m o b i l i t y   s t a t us   i n   t h e   c o n t r o l   m e s s a ge s .   W h e n   i t s   s e l e c t e pa r e nt     i s   c ha n ge d,   a   n o de   w i l l   p r e f e r   t o   c h o o s e   a   xe n o de   a s   a   pa r e nt .   F i na l l y ,   a   n o de   w i l l   s o l i c i t     i t s   n e i g h b o urh o o qui c kl y   by   s e n di n D IS   c o n t r o l   m e s s a ge s .   M o r e ov e r ,   t h e   a ut h o r s   m o di e t h e   c h o i c e   of  t h e   pr e f e rr e pa r e n t .   If   t w o   n o de s   a r e   xe o r   m o b i l e ,   a   n o de   c h o o s e s   t h e   n o de   w i t h   t h e   l o w e s t   ra n   a s   i t   p r e f e r r e p a r e nt .   If   o n e   of   t h e   n o de s   i s   xe a nd  t h e   o t h e r   i s   m o b i l e   w i t h   di f f e r e n t   r a nks   t h e n   t h e   xe n o de   i s   c h o s e n   a s   i t   p r e f e r r e p a r e n t .   T h e   m a i d r a w b a c of   t h i s   p r o t o c o l   i s   i t   do e s   n o t   r e s pe c t   t h e   s t a nda rd    i n   t h e   c o n t r o l   m e s s a ge s .   I n   a dd i t i o n   t o   t h a t ,   t h e   s e l e c t i o n   of   t h e   p r e f e r r e pa r e nt   i s   n o t   b a s e o n   r o ut i n m e t r i c s .   I [9] ,   t h e   a ut h o r s   p r o po s e t o   us e   t h e   ge o gr a p hi c a l   i n f o r m a t i o a s   a   n e w   r o ut i n m e t r i c   f o r   R P L   pr o t o c o l   i n   o r de r   t o   s uppo r t   f r e que n t   c h a nge s   of   t h e   t o po l o g y .   T h e y   m o di e t h e   t r i c kl e   t i m e r   a l go r i t h m   a n d   pr o po s e a   s t r a t e gy   t o   a dj us t   D IO   p e r i o a c c o r di ng  t o   t h e   n o de   ve l oc i t y .   T h e y   c o m pa r e t h e   pe r f o r m a n c e     of   t h e   n e w   a ppr o a c h   w i t h   t h o s e   of  t h e   R P L .   T h e   s i m ul a t i o ns   s h ow e t h a t   t h e i r   a pp r o a c h   i s   b e t t e r   t h a n   R P L     i n   t e r m s   o f   de l a y ,   pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o   a n o v e r h e a d .   H ow e ve r ,   t h e   n e w   a l go ri t hm   c a n   b e   a ppl i e o n l y     o n   V A N E T s   s i n c e   t h e   e xa c t   m o v e m e n t   o f   t h e   m o b i l e   n o de s   c a n   n o t   a l w a y s   be   kn o w n   i a dv a n c e .   I t h e   w o r de s c r i b e i n   [10],   t h e   a ut h o r s   pr o po s e a   CO - R P L   a ppr o a c h   a s   a n   e xt e n s i o n   o R P L .   It   r e l i e s     o n   t h e   m e c h a ni s m   o f   Co r o n a .   T hi s   m e c h a ni s m   d i v i de s   t h e   n e t w o r i n t o   c i r c ul a a r e a s   a r o u n t h e   r o o t     of   t h e   D i r e c t e d   A c y c l i c   G r a p h   (D A G c a l l e Co r o n a s .   T hi s   a r c hi t e c t u r e   m a ke s   t h e   n o de s   qui c kl y   n   a n   a l t e rna t i v e   pa r e n t .   T h e   a u t h o r s   a l s o   i m p r o v e t h e   l o c a l   a nd  gl o b a l   r e pa i r   o f   t h e   n e t w o r s i n c e   t h e s e   m e c h a ni s m s   ha v e   s o m e   l i m i t a t i o n s   f o r   m o b i l e   n o de s   [11].   W h e n   a   m o b i l e   n o de   c a n   n o t   t ra n s m i t   da t a   pa c ke t ,   i t   f o r w a r ds   i t   t o   a n y   n o de   i n   a   h i g h   c o r o n a   a n i n f o r m s   i t s   s ub - D A G   t o   s t o s e n di n t h e   d a t a   by   t r a n s m i t t i n g   D IS   m e s s a ge s .   T h e   pa t r e c ov e r y   m e c h a ni s m   g ua ra n t e e s   t he   pr e v e n t i o n   o f   dr o ppi n p a c ke t   a t   m o b i l e   n o de   a n i t s   c hi l d r e n.   T h e   s i m u l a t i o n s   s h o w e t h a t   t h e   n e w   a pp r o a c i m p r o v e s   R P L   i n   t e rm s   o f   de l a y ,     e n e r gy   c o n s um p t i o a n pa c ke t   l o s s   ra t e .   H ow e ve r ,   t h e   a u t h o r s   di d   n o t   a dd r e s s   i n   t h e i r   s t udy   t h e   c a s e   of    a n   h y b r i n e t w o r c o m po s e of   xe a n m o b i l e   n o de s .   T o   s um   up ,   s o m e   w o r ks   de a l   w i t t h e   p r o b l e m     of   m ob i l e   n o de s   i t h e   c a s e   o f   V A N E T s   w h e r e   n o de s   m o ve   i n   o n e   di r e c t i o a n d   t h e i r   s pe e a r e   v e r y   h i g h.   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     IS S N :   2502 - 4752       Mobi l i t y   m anag e m e n t   f or   R pl   pr ot oc o l   i i nt e r ne t   of   t h i ngs   ( Z ohr e R oy ae e )   453   O t h e w o r ks   de a l   w i t t h e   p r o b l e m   o f   m ob i l i t y   i W S N s   b ut   n o t   i a h y b r i e n v i r o nm e nt   w h e r e   m o b i l e   a n d   s t a t i c   n o de s   c o e xi s t   t o ge t h e r.   M o r e o v e r ,   t h e   w o r ks   t h a t   ha v e   t r e a t e t h e   p r o b l e m   o f   h y b r i s e n s o r   n e t w o r ks   di n o t   r e s pe c t   t h e   s t a n d a r d   i b o t h   m e s s a ge s   e xc ha n ge a nd  p r e f e r r e pa r e n t   s e l e c t i o n .   T hi s   w o r p r o po s e s   s o m e   m o di c a t i o n s   t o   R P L   w h i c h   r e s pe c t   t h e   s t a n d a r d e n e by   t h e   In t e rn e t   E ngi n e e ri n T a s F o r c e   (IE T F ) .   A u t h o r s   i n   [12]  p r o po s e d   a   n e w   c os t   m e t r i c   c o m b i n i n g   t h e   num b e r   o f   h o ps ,   R S S v a l ue s ,     a n t h e   s u m m a t i o n   o f   de l a y   t o   e n ha n c e   R P L   m o b i l i t y .   In   a d d i t i o n ,   T h e y   de f i n e   t h e   m o v e m e n t   n o t i f i c a t i o f o r   t h e   m o b i l e   n o de   t o   ac t i v a t e   m ob i l e   de t e c t i o n   a n p a r e n t   s e l e c t i o n   pr o c e s s e s .   A ut h o r s   i n   [13]  p r o po s e d   h e u r i s t i c   b a s e e n e r gy   e ff i c i e n t   c o m m u n i c a t i o n   a pp r o c h   ha s a pp l i e d.   A   n e w   de ve l o pm e n t   i n   t h e   G e n e t i c   a l go ri t hm   h a s   p r e s e n t e a n c a l l e a s D o m i n a nt   G e n e t i c   a l go ri t hm   t o   de t e r m i n e   t h e   o pt i m u m   e n e r gy   e ff i c i e n t   r o ut i ng  pa t h   b e t w e e n   s e n s o r   n o de s   a n t o   de f i n e   t h e   o pt i m a l   e n e rgy   e ff i c i e n t   t r a j e c t o r y   f o r   m ob i l e   da t a   ga t h e r i ng  n o de .   In   [1 4]  A   n o ve l   a pp r o a c h   o f   a n t   c o l o n y   o pt i m i z a t i o n   (A CO )   a l go ri t hm   f o r   di s c ov e r i n t h e   o pt i m um   r o ut e   f o r   i n f o r m a t i o n   t ra n s m i s s i o i t h e   W S N s   i s   p r o p o s e h e r e   f o r   o pt i m i z a t i o n   a nd  e nh a n c e m e n t .     T h e   i s s ue   o pa t h   s e l e c t i o n   t o   r e a c h   t h e   n o de s   a n v i t a l   c o r r e s po n de n c e   pa r a m e t e r s ,   f o r   e xa m pl e ,     t h e   v e r s a t i l i t y   of   n o de s ,   t h e i r   c o n s t r a i n e v i t a l i t y ,   t h e   n o de   r e s i du a l   e n e r gy   a n d   r o ut e   l e ngt h   a r e   c o n s i de r e d.   U t i l i z i n t h e   n o v e l   t e c h n i q ue   a n c o n s i de r i n b o t h   t h e   n o d e   m ob i l i t y   a n t h e   e xi s t i n e n e r gy   o t h e   n o de s ,     a o pt i m a l   r o ut e   a n d   b e s t   c o s t   f r o m   t h e   o ri gi na t i n g   n o de   t o   t h e   t a r ge t   n o de   c a n   b e   de t e c t e d.   I n   [1 5]  A   m o b i l i t y   m o de l   a t t e m pt s   t o   m i m i c   t h e   m o v e m e n t   o f   r e a l   m o b i l e   n o de s   t h a t   c h a nge     t h e   s pe e a n di r e c t i o n   w i t h   t i m e .   T h e   m o b i l i t y   m o d e l   t ha t   a c c u r a t e l y   r e pr e s e nt s   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s     of   t h e   m o b i l e   n o de s   i n   a n   a h o c   n e t w o r i s   t h e   ke y   t o   e xa m i n e   w h e t h e r   a   gi v e n   p r o t o c o l .   T h e   a i m   o f   t h i s   pa pe i s   t o   c o m pa r e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   fo ur   d i f fe r e nt   m o b i l i t y   m o d e l s .   A ut h o r s   i n   [1 6]  p r o po s e t e m po r a ri l y   e v a l ua t i o n   t h e   c o n c e pt s ,   f e a t ur e s ,   p r o t e c t i o n,   a n p ri v a c y   a ppl i c a t i o n s   o In t e rn e t   o T h i ngs   a ut h o r i z e m o b i l e   e dge   c o m put i n w i t h   i t s   da t a   p r o t e c t i o n   v i e w   i n   o ur   da t a - d r i v e n   g l o b e .   In   [17]  A ut h o r s   o pt i m i z e R P L   ob j e c t i ve   f un c t i o n   by   c o m b i n i n s e v e r a l   R P L   pa r a m e t e r s ,   s uc h   a s   (i )   E xpe c t e T r a n s m i s s i o n   Co u n t   (E T X ),   (i i num b e r   of   h o ps ,   a n (i i i a v e r a ge   R e c e i ve S i gna l   S t r e n g t h   I ndi c a t o r   (R S S I)  a s   i n pu t s   i a   f uz z y   l o gi c   m o de l .   T h e s e   pa r a m e t e r s   a r e   m o r e   i n f l ue n c e i n   m o b i l e   a ppl i c a t i o n s .     In   [18]  i n t r o duc e K a l m a n   po s i t i o ni n R P L   (K P - R P L ),   a   n o v e l   r o ut i n s t ra t e gy   f o r   W S N s   w i t h   b o t s t a t i c   a n m o b i l e   n o de s ,   b a s e o n   R P L .   T h e y   c o n s i de r e t h e   o r i gi na l   R P L   fo r   t h e   c o m m u ni c a t i o n   a m o n g   s t a t i c   n o de s   a n po s i t i o n - b a s e r o ut i ng  fo r   m o b i l e   n o de s ,   w h i c h   us e   a   n o ve l   RP L   m e t r i c   t ha t   c o m b i n e s   K a l m a po s i t i o ni n g   a nd  b l a c kl i s t i n g.   A ut h o r s   i n   [19 p r e s e n t e t h e   de s i g n   o f   C o - R P L ,   a n   e xt e n s i o n   t o   R P L   b a s e o n   t h e   c o r o n a   m e c h a ni s m   t ha t   s uppo r t s   m o b i l i t y   i n   o r de r   t o   ov e r c o m e   t h e   pr o b l e m   of   s l ow   r e a c t i v i t y   t o   f r e que n t   t o po l o g y   c h a nge s   a n d   t hus   p r o v i di n g   a   b e t t e r   qua l i t y   o f   s e r v i c e   m a i nl y   i dy n a m i c   n e t w o r ks   a p pl i c a t i o n .   A ut h o r s   i n   [ 20]  A   n e w   M o d e s   O f   O pe r a t i o n   (M O P i s   i nt ro duc e t o   i n di c a t e   t h e   c ri t i c a l   r e s o ur c e   c o n di t i o n   o f   t h e   n o de .   T h e   r e qu i r e r o ut i n m e m o r y   a nd  t h e   e xpe c t e r o ut i n l i f e t i m e   a r e   p r o po s e d     t o   de t e r m i n e   t h e   M O P   o f   t h e   n o de .   T h e   M O P   do w n gra de   a n t h e   M O P   u pg r a de   a r e   i n t r o duc e t o   a dd r e s s   t r a f f i c   c o n ge s t i o n   c a us e by   t h e   i s o l a t e h i g h e r   r e s o ur c e   n o de   a n t o   e xpl o i t   t h e   r e n e w e r e s o ur c e s   a n   t h e   r e s o ur c e   r e qui r e m e n t   r e l a xa t i o n ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   que ue   ut i l i z a t i o n   b a s e da t a   t ra n s m i s s i o n   di s t r i b ut e s   da t a   p a c ke t s   f o r   l o a d   b a l a n c e   a n d   n e t w o r pe r f o r m a n c e   i m p rov e m e n t .       3.   M ET H O D S / EX P ER I M EN TA L     A c c o r di n t o   t h e   r a n do m   s t r uc t u r e   o t h e   po s i t i o n   o n o de s   i n   t h e   pr o po s e R P L ,   n e t w o r c o n ge s t i o i s   u n de ni a b l e ,   s i n c e   di f f e r i n n u m b e r   o f   n o de s   r e que s t   f r o m   o t h e r   n e t w o r n o de s .   I n   o t h e r   w o r ds ,   e a c h   pa r e nt   n o de   m a y   r e c e i v e   a n   u n p r e di c t a b l e   n um b e r   o f   r e qu e s t s   f r om   i t s   c h i l d r e n.   T hi s   w i l l   l e a t o   i n c r e a s e t r a f f i c   a n a s   a   r e s ul t ,   c r e a t e   c o n ge s t i o n   i t h e   n e t w o r k’s   n o de s .   I n   t h i s   r e ga rd,   a a p p r o a c h   f o r   us i n m o v i n n o de s   ha s   b e e n   pr o po s e i n   t h i s   s t u dy ,   i n   w hi c h   a   n u m b e r   o f   n o de s   w i l l   b e   G W   o r   ga t e   n o de s .   T h e s e   n o de s   h a v e     a   hi g h e r   ra d i o   r a n ge   a n e n e r gy   t h a n   o t h e r   n o de s   i n   t h e   n e t w o r k,   a n w i l l   us e   a   m o v i n u n i t   i n   t h e   n e t w o r k.   T h e s e   n o de s   e n t e r   t h e   n e t w o r t hr o ug h   t h e   w o r ki n n o de s   p ro c e s s   a n i f   n e c e s s a r y ,   a s s um e   t h e   r o l e   of   pa r e nt   n o de s   fo r   h i g c o n ge s t i o n   c hi l d r e n.   I n   o rde r   f o r   m o v i n a n n o r m a l   n o de s   t o   c oo pe r a t e   i n   t h e   n e t w o r k,   c h a nge s   s h o ul d   o c c ur   i t h e   n e t w o r k’s   g ra p s t r uc t u r e ,   w h i c w i l l   b e   e xpl a i n e d.       3. 1 .       P r i o r i ti z i n g   an d   m an agi n g   th e   m o v i n n o d e s   u s i n th e   p r e s e n t e d   f l ab e l l u m   al go r i th m   B e i n i n s pi r e by   a   ph e n o m e n o n   a n e xpl o i t i ng  s pe c i a l   kn o w l e dge   pr o v i de by   t h e   pr o b l e m ,   h e u r i s t i c   a l go r i t hm s   e xpl o r e   t h e   c o m pl i c a t e o pt i m i s a t i o pr o b l e m   s pa c e   a n o ff e r   a   s uff i c i e n t l y   goo d   (o pt i m u m s o l ut i o n.   I n   t h e   pr e s e nt   r e s e a r c h,   gi v e n   t h e   b i o l o gi c a l   a n d   p h y s i c a l   be h a v i o ur   o f l a be l l um ’s   m o ve m e n t   i n   a n   a rt i f i c i a l   s y s t e m ,   o pt i m i s a t i o n   a l go r i t h m   i n   c o n t i n uo us   s pa c e   i s   pr e s e n t e d.   T h e   p h y s i c s     of   m o ve m e n t ,   g r o up  s ub s e t   b e h a v i o ur ,   a n d   f l a b e l l a ’s   de a t i n d i c a t e   t h a t   t h e s e   o r g a n i s m s   a r e   i n t e l l i ge nt     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 .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     45 1   -   4 58   454   a n a t t e m p t   t o   h u n t   f o r   a   p r e y   a n s u r v i v e   w h i l e   i nt e ra c t i n w i t h   e a c h   o t h e r .   I nt e l l i ge n c e   e n a b l e s   t h e m     t o   e ff i c i e n t l y   us e   t h e   w a t e r   f l o w   a n d   w i n df l a w   t o   r e a c t h e i t a r ge t   (f o r m a t i o o f   gr o up  s ub s e t   b e h a v i o ur ) .   T y pi c a l l y ,   f l a b e l l um   o pt i m i s a t i o a l go ri t hm   i s   i m p l e m e n t e i t w o   ge n e ra l   s t e ps :   a)   F o r m i n g   a a rt i f i c i a l   s y s t e m   w i t h   c o n t i n uo us   t i m e   i n   t h e   p rob l e m   s pa c e ;   i n i t i a l   po s i t i o n i ng  o f   a ge n t s ;   de t e r m i n i ng  t h e   f i t   o f   t o xi n s ;   a n d   s pe c i fy i n t h e   s t ra t e gy   of   m o v i n w i t w i n d   po w e r   a n d   w a t e f l o w .     b)   U pda t i n g   t h e   m o v e m e n t   a nd   pa ra m e t e r s   d u r i n g   a l go ri t hm   i m pl e m e nt a t i o n   p ha s e s   A t   t h e   b e gi nni n o f   a n y   h e ur i s t i c   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m ,   t h e   p r o b l e m   s pa c e   i s   de f i n e d.   T h e   p r o b l e m   s pa c e   i s   a   m u l t i di m e n s i o na l   c o o r di n a t e   s y s t e m   i n   w h i c h   s e a r c h i ng  f o r   a n   o pt i m u m   s o l ut i o n   o c c ur s .     In   f l a b e l l u m   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm ,   t h e   o c e a n   s u r f a c e   i s   c o n s i de r e a s   t h e   p r o b l e m   s pa c e   o n   w h i c h   s e a r c a ge nt s   ( a   g r o up  o f   f l a be l l a a r e   p l a c e d.   E a c a ge nt   i t h e   p r o b l e m   s pa c e   h a s   t h e   f o l l ow i n g   f e a t u r e s :   a)   T h e   po s i t i o n   o f   e a c h   f l a b e l l u m   w i t t h e   s e n s i n g   ra di us   b)   M ov e m e n t   w i t w i n df l a w   a nd  w a t e r   f l o w   c)   F l a b e l l a ’s   a m o u n t   o f   t o xi n s   (t h e   ra t e   o f   f i t )   T h e   po s i t i o n   o f   e a c h   a ge nt   i t h e   s e a r c h   s pa c e   i n d i c a t e s   a   s o l ut i o n   o f   t h e   o pt i m i z a t i o p r o b l e m .     A l l   po s i t i o n s   i n   t h e   p r o b l e m   s pa c e   h a v e   t h e   n e i g h b o rh o o s e n s i n g   r a d i us   c o m m u ni c a t i o m e di u m .     T h e   c o m pe t e n c y   of   e a c h   a ge n t   de pe n ds   o i t s   l o c a t i o n   o n   t h e   t a r ge t   f u n c t i o n .   G l o b a l   o pt i m i z a t i o n   s t ra t e gy   i n   t h e   p r o b l e m   s pa c e   i s   s uc h   t ha t   t h e   b e s t   l oc a t i o n   f o un by   t h e   s e a r c h   a ge nt     o n   t h e   t a rge t   f un c t i o n   i s   r e ga r de a s   t h e   gl o b a l   o pt i m u m .   T he   pur po s e   of   t h i s   s t r a t e gy   i s   t o   de s c r i b e   t h e   o c e a n   s h o r e   s o   a s   t o   d i r e c t   t h e   s e a r c a ge n t s   t o w a r ds   t ha t   pa t h   b y   t he   w i n po w e r .   W h i l e   s e a r c h   a ge n t s   a r e   di r e c t e t o w a r ds   t h e   gl o b a l   o pt i m um   i n   a l l   s t a t e s ,   t h e   a ge n t s ’  m o v e m e n t   duri n t h e   o c c ur r e n c e   of   t hr e e   s t a t e s   t o   fo r m   a   g r o up  b e h a v i o r   i s   c o n s i de r e a s   t h e   l o c a l   o pt i m um   c o n t r o l l e by   w a t e r   f l o w   a n o r g a n i s m ’s   s w i m .   If   w e   c o n s i de r   t h e   s y s t e m   a s   a   g r o up  o f   f l a b e l l a ,   i n   w hi c h   a   po s i t i o   i s   i ndi c a t i v e   o f   a   po i nt   i t h e   o pt i m i z a t i o p r o b l e m   s pa c e ,   t h e d   de n o t e s   t h e   po s i t i o o f   t h e   di m e n s i o a nd    t h e   a ge n t s .     = ( , , . . . , )   ( 1)     O n c e   t h e   po s i t i o n   o f   e a c h   a ge n t   ( x ( t ) i s   r a n do m l y   de t e r m i n e o n   t h e   pr o b l e m   s pa c e ,   t h e   a ge n t s ’  r a t e   of   f i t   (t h e   c o n c e n t r a t i o n   o f   t o xi n s () i fi t t   i s   e v a l ua t e b a s e o n   t h e i r   l o c a t i o n   o n   t h e   pr o b l e m   s pa c e .   In   o r de fo r   a n   a ge nt   t o   c h a nge   i t s   c urr e n t   l o c a t i o n   t o   a   n e w   o n e   ( 1 ) xt ,   i t   r e qui r e s   a   v e l o c i t y   ve c t o r .   T h e   v e l oc i t y   v e c t o r   of   a n   a ge n t   c ha n ge s   f r o m   t h e   po s i t i o n   () Vt   t o   t h e   n e xt   po s i t i o n   ( 1 ) Vt   by   w i n a n   w a t e r   po w e r s .     F ( + 1 ) = ( ) × ( ) ×   (  ( )   (2)     w h e r e   V   i s   w i n po w e r   w h o s e   c o n s t a n t   v a l ue   i s   (v = 2) ,   a nd  α   i s   t h e   e f fe c t i v e n e s s   c oe ff i c i e n t   o f   t h e   a ge n t   by   w i n po w e r ,   w hi c c a n   b e   a dj us t e i n   t h e   r a nge   [ 0.1 0.9 ]    p r o port i o na l   t o   t h e   a m o unt   o f   w a t e pow e r   V ,   b ut   i s   a l w a y s   c o n s i de r e c o n s t a nt .   R an d   i s   a   ra n do m   n u m b e r   w i t h   u ni f o r m   d i s t ri b ut i o n   i n   t h e   r a nge   [0, 1] .   G _ be s t   i s   t h e   b e s t   l o c a t i o n   f o un d   by   a a ge nt .   In   r e s po n s e   t o   t h e   t hr e e   o c c ur r e n c e s ,   t h e   l o c a l   o pt i m u m ,   c o m b i n e w i t h   t h e   gl o b a l   o pt i m u m ,   c o m pl e t e s   t h e   m o v e m e n t   s t r a t e gy   of   t h e   n e x t   s t e p.   I t hi s   s t a t e   o f   t h e   s y s t e m ,   t h e   w a t e r   po w e r   i s   i m po s e d     o n   t h e   a ge n t   i   a s   (   ) ( )   a t   t i m e   t   t o   t h e   d i m e n s i o d   t o w a r ds   t h e   l o c a l   o pt i m u m   (f o r m a t i o o f   s ub s e t   b e h a v i o ur i n   t hr e e   s t a t e s .   T he   f i r s t   s t a t e If   t h e r e   i s   a   n e i g h b o urh o o i n   t h e   s e n s i n ra d i us ,   w h o s e   f i t   i s   t h e   b e s t   c o m pa r e t o   t h e   c urr e nt   a ge nt   i ,   i t   m o v e s   o n e   s t e t o w a r ds   t ha t   n e i g h b o urh o o d,   a nd  t hi s   po w e r   i s   c a l c ul a t e a s   f o l l ow s     F ( + 1 ) = ( ) × ( ) × S i n (   ) (   ( ) )   (3)     w h e r e   U   i s   w a t e r   pow e r   w i t h   c o n s t a nt   v a l ue   ( 2 U ),   a n β   i s   t h e   e ff e c t i v e n e s s   c oe ff i c i e n t   o f   t h e   a ge n t     by   t h e   w a t e r   po w e r ,   w hi c h   c a n   b e   a dj us t e i n   t h e   r a n ge   [0 . 1<   β< 0 . 9 p r o po rt i o na l   t o   t h e   a m o unt   o f   w a t e r   pow e r   U ,   b ut   i s   a l w a y s   c o n s i de r e c o n s t a n t .   R an d   i s   a   ra ndo m   n u m b e r   w i t h   u n i f o r m   d i s t r i b ut i o n   i n   r a nge   [0, 1] .       i s   t h e   b e s t   a ge nt   i n   t e r m s   o f   c o m pe t e n c y   i t h e   a ge n t s   n e i g h b o urh o o d.   T he   s e c ond  s t a t e If   t h e r e   i s   n o   b e s t   n e i g h b o urh o o fo r   t h e   a ge n t   i n   t h e   s e n s i ng  ra d i us ,   t h e   a ge n t   m o v e s   o n e   s t e t o w a r ds   i t s   o w n   pe r s o na l   m e m o r y ,   w h o s e   v a l ue   i t hi s   s t a t e   i s   c a l c ul a t e d   a s   f o l l o w s     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     IS S N :   2502 - 4752       Mobi l i t y   m anag e m e n t   f or   R pl   pr ot oc o l   i i nt e r ne t   of   t h i ngs   ( Z ohr e R oy ae e )   455   ( + 1 ) = ( ) × ( ) × S i n (   ) (  ( ) )   (4)        i s   t h e   b e s t   pe r s o na l   m e m o r y   of   t h e   a ge n t   i.   T he   t h i r s t a t e If   t h e   a ge nt   i   h a s   n o   pe r s o n a l   m e m o r y   fo r   t he   s e c o n s t a t e ,   t h e i t   r a ndo m l y   m ov e s   o n e   s t e p,   w h o s e   v a l ue   i s   c a l c ul a t e a s   f o l l ow s .     ( + 1 ) = ( ) × ( ) ×     (5)     T h e   a ge n t   x ( t )   w i t a   s e n s i n g   r a di us   ha s   e v a l u a t e t h e   c o m pe t e n c y   of   i t s   s urr o u n d i n a ge n t s .     I f   n o   a ge n t   i t h e   n e i g h b o urh o o o f   a ge n t   x ( t )   h a s   b e t t e r   c o m pe t e n c y ,   o r   i f   t h e   n e i g h b o ur h o o o f   a ge n t   x ( t )     i s   v a c a n t   a n a ge n t   x ( t )   h a s   n o   pe r s o n a l   m e m o r y   o n   t h e   o t h e h a nd,   t h e n   a ge n t   x ( t )   r a ndo m l y   m ove s   o n e   s t e p.   T h e   n e xt   s t e o f   a ge n t   x ( t )   i s   t ow a r ds   t h e   a ge n t   G _b e s t .   T he   pow e r   t ha t   i s   ge n e r a l l y   i m po s e o n   t h e   a ge n t   i     i s   t h e   r e s u l t   o f   w i n d   a nd  w a t e r   po w e r s   e xpr e s s e a s   f o l l ow s .     ( ( ) = ( ) × ( ) ×   ( _ ) + ( ) × ( ) ×   ( , ,   )   (6)     T h e   b e s t   n e i g h b o urh o o i n   t h e   t hr e e   s t a t e s   of   oc c ur r e n c e   (l o c a l   o pt i m um i s   s e l e c t e a s   t h e   be s t   a c c o r di n t o   t h e   c o m pe t e n c y   of   t h e   n e i g h b o urh o o d.   Co m pe t e n c y   c a n   b e   c h a n ge de pe n di ng  o t h e   t y pe     of   t h e   o pt i m i s a t i o n   p r o b l e m   (m i ni m i s a t i o n,   m a xi m i s a t i o n f o r   t h e   b e s t   n e i g h b o urh o o d.   T h e   b e s t   c o m pe t e n c y   fo r   t h e   gl o b a l   o pt i m um   i n   t h i s   a l go r i t h m   i s   c o n s i de r e a s   t h e   hi g h e s t   c o m pe t e n c y   a m o n t h e   c o m m u ni t y   m e m b e r s .   I n   o t h e r   w o r ds ,   t h e   a ge n t   w i t h   m o r e   c o m pe t e n c y ,   i n   t h e   c o m m u n i t y   di s t r i b ut e o n   t h e   p r o b l e m   s pa c e ,   i s   s e l e c t e d   a s   t h e   gl o b a l   o pt i m u m .   T h e   gl o b a l   o pt i m i s a t i o n   s t ra t e gy   of   t h i s   a l go r i t hm   i s   t o   di r e c t     t h e   a ge n t   t o w a r ds   t h e   s h o r e   a n i t s   de a t h.   T h e r e f o r e ,   a n   a ge nt   w i t t h e   hi g h e s t   c o m pe t e n c y   i s   a   g l o b a l   o pt i m u m   di r e c t e t ow a r ds   t h e   s h o r e .   T hi s   a r t i c l e   pr e s e nt s   a   pr o t o c o l   c a l l e F l a b e l l um _B e rn o ul l i   b a s e R P L   A bb r e v i a t e " F B RP L "   t o   a v o i ds   bo t t l e n e c a n d   s w a rm   p r o b l e m s .   F o l l ow   t h e   b e l ow   s t e ps   fo r   e a c h   m o v i n g   n o de   t o   I ni t i a l   di s t r i b ut i o n   o f   m o v i n g   n o de s :   S t e 1:   Ca l c ul a t e   B e r n o ul l i   p a ra m e t e r s   f o r   a l l   m o v i n n o de s   a n o b t a i n   t h e   de pl o y m e n t   a s s um pt i o n   o b t a i n e i n   t h e   l a s t   i t e ra t i o n   o f   t h e   f l a b e l l um   a l go ri t hm .   S t e 2 :   C r e a t e   a   l i s t ,   m o v i n l i s t ,   i n c l u di n a l l   m o v i ng  n o de s   T h e   l i s t   i s   t h e n   r e duc e i n   t h e   l i g h t     of   t h e   B e rn o ul l i   pa ra m e t e r s .   S t e 3:   I n   m o v i n l i s t ,   s e l e c t   a n de l e t e   t h e   m o v i n no de   w i t h   t h e   h i g h e s t   B e r n o ul l i   p a r a m e t e r   a n d   ra n do m l y   de c i de   t o   s uppr e s s   t h e   m o v i n g   n o de   v i a   a   B e rn o ul l i   de c i s i o r ul e .   S t e 4 :   If   B e r n o ul l i ' s   de c i s i o n   s upp r e s s e s   t h e   m o v i n n o de ,   t h e n   t h e   p r o b a b i l i t y   of   i de n t i fy i n a l l   m o v i n g   n o de s   i n   t h e   v i c i ni t y   of   s uppr e s s e s   m ov i n n o de   i s   c a l c ul a t e d.   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   m o v i n g   l i s t ,     i s   upd a t e d   w i t n e w   B e r n o ul l i   pa ra m e t e r   v a l ue s   f o r   e a c m o v i n g   n o de .   -   S t e 5 :   If   m o v i n l i s t   i s   n o t   e m pt y ,   go   b a c t o   s t e 3 .   A f t e r   I n i t i a l   di s t r i b ut i o n   o f   m o v i n g   n o de s ,   T h e   f l a b e l l u m   a l g o r i t hm   s t a rt s   w i t t w o   pa r a m e t e r s   R s s i ,   P d r.       4.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N   T h e   pr o po s e n e t w o r k’s   s i m ul a t i o n   c o n di t i o n s   a r e   i nt r o duc e i n   T a b l e   1.   A c c o r d i ng  t o   T a b l e   1,   t h e r e   a r e   180  s e n s o r   n o de s   di s t r i b ut e r a n do m l y   i n   t h e   s i m u l a t i o n   e n v i r o n m e n t   a nd  e v a l ua t e i n   t h e s e   t e s t s ,   a n t h e   e xt e n t   t o   w h i c h   t h e   p r o po s e a n t h e   s i m i l a r   b a s e   m e t h o a r e   s uc c e s s f ul   i n   e n e r gy   e ff i c i e n c y     pe r   s uc c e s s f ul   s e n i t h e   n e t w o r k,   w h i c h   l e a ds   t o   dy n a m i c   ro ut i ng,   w i l l   b e   e v a l ua t e d .       T a b l e   1 .   S i m u l a t i o c o n di t i o n s   v a l u e   p a ra m e t e r   1 8 0   n o d e   N u m b e r   o n o d e s   2 4 0 m * 2 4 0 m   N e t w o rk   e n v i r o n m e n t   30   t o   5 0   s t r e a m s   p e r   m i n u t e   N e t w o rk   t ra ffi c   ra t e s   3 0   m   N o d e   ra d i o   b o a rd   5   j o u l e s   P ri m a ry   e n e r g y   o t h e   n o d e   CBR   T ra f fi c   t y p e   2 0 0   s e c   S i m u l a t i o n   t i m e       4 . 1 .       D e l i v e r r at e   te s t   w i th   v ar i o u s   m ov e m e n p atte r n s   H ow e ve r ,   t h e   m a i n   c ha l l e n ge   o de l i ve r y   r a t e   i n   R P L   i s   i n   h e a vy   t r a f f i c s   w h i c h   c a n   c a us e   bo t t l e n e c ks   i n   t h e   n e t w o r a n d   di s t u r b   i t s   de l i v e r y   r a t e .   I t hi s   t e s t ,   t hr e e   m o ve m e n t   m o de l s   a r e   s e l e c t e fo r   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 .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     45 1   -   4 58   456   m o v i n n o de s   i n   t h e   n e t w o r k.   I n   t h e   f i r s t   m o de l ,   m o v i n n o de s   m o ve   i n   t h e   n e t w o r b a s e o n   a   r a ndo m   pa t t e rn.   I n   t h e   s e c o n m o de l ,   t h e   m o ve m e n t   p a t t e rn   o f   m o vi n n o de s   i n   t h e   n e t w o r i s   de t e rm i n e by   t a bu   s e a r c h   a l go r i t hm ,   a n d   t h e   f i n a l   p a t t e rn  i s   t o   us e   t h e   f l a b e l l um   a l g o r i t hm .   T h e   r e s ul t s   i ndi c a t e   t ha t   t h e   p r o po s e d   f l a b e l l um   m e t h o c o ul y i e l a   h i g h e r ,   a c c e pt a b l e   de l i ve r y   r a t e   c o m pa r e t o   t h e   o t h e r   t w m e t h o ds .     F i gu r e   s h o w s   T h e   r e s ul t s   o f   pa c ke t   de l i v e r y   r a t e   t e s t   w i t h   v a r i o us   m o v e m e n t   pa t t e rn s   f o r   t h e   b a s e   a n d   pr o po s e m e t h o ds .           F i gu r e   1 .   T h e   r e s ul t s   o f   pa c ke t   de l i v e r y   r a t e   t e s t   w i t v a r i o us   m o v e m e n t   p a t t e rn s       4. 2 .       N e tw o r k   l i fe t i m e   t e s t   T h e   n e t w o r l i f e t i m e   t e s t   i s   pe r f o r m e t o   e v a l ua t e   t h e   n e t w o r k’s   e ff e c t i v e n e s s   i n   s a v i ng  e n e r gy     fo r   a c t i v e   n o de s .   M a n y   s t udi e s   h a v e   c o n s i de r e t h e   t i m e   of   d e a t h   f o r   t h e   f i r s t   a n t h e   m i dd l e   n o de s     of   t h e   n e t w o r a s   t h e   m a i n   f a c t o r   f o r   n e t w o r a s s e s s m e nt .   T h e   m o r e   u n b a l a n c e t h e   n e t w o r k' s   e n e rg y   c o n s um pt i o n ,   t h e   f a s t e r   t h i s   e v e n t   w i l l   o c c ur .   E n e r gy   e ff i c i e n c y   w a s   t h e   go a l   o f   t h e   n e t w o r p r o po s e i n   t h i s   s t udy ,   a n d   a a t t e m p t   w a s   m a de   t o   c o n s i de r   l i nk   qu a l i t y   a n d   t h e   pa r e nt ’s   c o n di t i o t o   p r e v e n t   t h e   p r e m a t u r e   de a t h   o t h e   n e t w o r k’s   n o de s   a s   m uc h   a s   po s s i b l e ,   a n d   de l a y   t h e   de a t h   o t h e   n e t w o r k’s   f i r s t   n o de .     F i gu r e   s h o w s   t h e   t e s t   r e s ul t s   f o r   t w o   t r a f f i c   c r i t e r i a ,   30  a n 50   pa c ke t s   i n   u ni t   o f   t i m e   f o r   t h e   b a s e   a n d   pr o po s e m e t h o ds .             F i gu r e   2 .   N e t w o r l i f e t i m e   f o r   30   a nd  50  c u rr e n t   p a c ke t s   i u ni t   o f   t i m e       4 . 3 .       S c h e d u l e r   r e s e t   p r o b ab i l i t t e s i n   h e te r o ge n e o u s   n e tw o r k   T h i s   p a ra m e t e r   w a s   i n c l ude i n   o rde t o   s t udy   t h e   f e a s i b i l i t y   of   t h e   p r o po s e m e t h o t o   r e t a i   t h e   c urr e n t   d r o s c h e dul e r .   T h e   l e s s e r   t h e   e v e n t   o c c ur s   i n   ne t w o r n o de s ,   t h e   l e s s e r   D IO   m e s s a ge s   a r e   s e n t     i n   t h e   n e t w o r a n d   t h e   m o r e   t h e   n e t w o r e ff i c i e n c y   i s   i n c r e a s e d.   T h e   us e   o f   m o v i n n o de s   i n   s t a b i l i s i n g   n e t w o r g ra p h   a n c r e a t i n g   l o a b a l a n c e   c a n   r e duc e   u n w a n t e r e s e t s   i n   d r o s c h e dul e i n   t h e   n e t w o r k.     A c c o r di n t o   t h e   t e s t   r e s ul t s ,   f l a b e l l um   m o v e m e n t   m a na ge m e n t   m e t h o h a s   o ut pe r f o r m e r a ndo m   m o v e m e n t   a n t a b s e a r c h   m e t h o ds .   F i gu r e   s h o w s   t h e   t e s t   r e s ul t s   o f   dr o s c h e dul e r   r e s e t   ra t e   w i t h   v a ri o us   m o ve m e n t   pa t t e rn s   f o r   t h e   b a s e   a nd  p r o po s e m e t h o ds .   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     IS S N :   2502 - 4752       Mobi l i t y   m anag e m e n t   f or   R pl   pr ot oc o l   i i nt e r ne t   of   t h i ngs   ( Z ohr e R oy ae e )   457         F i gu r e   3.   T h e   t e s t   r e s ul t s   o f   dr o s c h e dul e r e s e t   r a t e   w i t h   v a ri o us   m o v e m e n t   p a t t e rn s       5.   C O N C LU S I O N   T h i s   a rt i c l e   ha s   e v a l ua t e t h e   R P L   r o ut i ng  pr o t o c o l ' s   pr o b l e m s   un de r   h e a vy   a n dy n a m i c   l o a   by   f oc us i n o n   p a c ke t   l o s s   a nd  n e t w o r l i f e t i m e .   I t   i s   di s c ov e r e t ha t   t h e   R P L   s t a n da rd  c a nn o t   e f fe c t i ve l y   m a na ge   a n b a l a n c e   h e a v y   l o a ds   a n dy n a m i c   l o a ds .   T h e   n e w   h e u r i s t i c   f l a be l l um   a l go ri t hm   i n s pi r e d     by   ph y s i c a l   a nd  b i o l o gi c a l   b e h a v i o r   o f   f l a b e l l a   i t h e   s e a   w a s   i nt r o duc e s ,   a n d   t h e   b o t t l e n e c a n d   s w a rm   pr o b l e m s   w e r e   s i g n i f i c a n t l y   i m pr o v e by   m a na gi ng  t h e   m o v i n n o de s   by   f l a b e l l um   a l go ri t hm   w i t h   t w pa r a m e t e w h i c h   a r e   n o de   r s s i   a nd  pd r.   A n us e d   B e r n o ul l i   pa ra m e t e r s   a n s ugge s t e s t e ps   t o I n i t i a l   di s t r i b ut i o n   o f   m o v i n n o de s .   A f t e m e s s a ge   r e c e pt i o i s   v e r i f i e by   t h e   c o n ge s t e n o de ,   t h e   m o v i n g   n o de   w i l l   a s s um e   t h e   r o l e   of  t h e   c o n ge s t e pa r e n t   n o de   a n r e c e i v e   m e s s a ge s   f r o m   t h e   o t h e r   n o de ’s   c h i l d r e n   a nd  t h e   n o de   i t s e l f ,   a n d   t h e n   t r a n s f e t h e i r   m e s s a ge s   t o   t h e   n o de ' s   pa r e n t s .   T h e   p r o po s e m e t h o w a s   e v a l ua t e i Co oj a   i v a r i o us   s c e n a r i o s ,   w hi c p r o v e t h a t   o ut pe r f o r m e e xi s t i ng  a l go ri t hm s   w i t h   r e g a r ds   t o   p a c ke t   de l i v e r y ,   c o n v e r ge n c e   a nd  l i f e t i m e .       R EF ER EN C ES     [ 1]   T .   W i n t e r ,   A .   B r a nd t ,   J .   H u i ,   R .   K e l s e y ,   P .   L e v i s ,   K .   P i s t e r ,   R .   S t r ui k,   J .   V a s s e ur ,   a nd  R .   A l e xa n de r ,   R P L :   I P v 6   R o ut i ng   P r o t o c o l   f o r   L o w P o w e r   a nd   L o s s y   N e t w o r ks ,   I E T F   R F C   6550 ,   M a r c 2 012 .     [ 2]   J .   T r i pa t h i ,   J .   d e   O l i v e i r a ,   a nd   J .   V a s s e ur ,   P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   t he   R o ut i ng   P r o t o c o l   f o r   L o w - P o w e r   a n L o s s y   N e t w o r ks   ( R P L ) ,   I E T F   R F C   66 87 ,   O c t o be r   20 12 .     [ 3]   K .   H o ng   a nd   L .   C ho i ,   " D A G - ba s e m u l t i pa t h   r o ut i ng   f o r   m o bi l e   s e ns o r   n e t w o r k s , "   I C T C ,   pp .   2 61 - 266 ,   201 1.   [ 4]   C .   P e r k i n s ,   E .   R oy e r ,   a nd  S .   D a s ,   R F C   3 561  A ho c   O n - D e m a nd  D i s t a nc e   V e c t o r   ( A O D V )   R o ut i ng ,     T e c h.   R e p . ,   20 03 .     [ 5]   M .   K .   M a r i na   a nd  S .   R .   D a s ,   A ho c   o n - de m a nd  m ul t i pa t d i s t a nc e   v e c t o r   r o ut i ng ,   W i r e l e s s   c om m un i c a t i ons   and   m obi l e   c om p ut i ng ,   200 6.     [ 6]   K .   C .   L e e ,   R .   S .   S udh a a k a r ,   L .   L .   D a i ,   S .   A dde pa l l i ,   a nd   M .   G e r l a ,   R P L   und e r   m o bi l i t y ,   i I E E E   C on s um e r   C om m uni c at i on s   and   N e t w or k i ng   C on f e r e nc e   ( C C N C ) pp .   300 30 4,   201 2.     [ 7]   K .   C .   L e e ,   R .   S udh a a k a r ,   J .   N i ng ,   L .   D a i ,   a n S .   A dde pa l l i ,   A   c om pr e h e ns i v e   e v a l ua t i o n   o f   r pl   und e r   m o bi l i t y ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   V e hi c u l ar   T e c hn ol o gy ,   pp.   1 - 10 ,   201 2.   [ 8]   I .   K o r bi ,   M .   B e B r a hi m ,   C .   A dj i h ,   a n L .   S a i d a ne ,   M o bi l i t y   e nha nc e r pl   f o r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r k s ,   T he   T hi r I n t e r nat i o nal   C o nf e r e nc e   i N e t w or k   o f   t he   F ut u r e   ( N O F) ,   20 12.   [ 9]   B .   T i a n ,   K .   M e a H o u,   H .   S h i ,   X .   L i u,   X .   D i a o ,   J .   L i ,   Y .   C h e n,   a nd   J. - P .   C ha ne t ,   A ppl i c a t i o o f   m o di e r p l   unde r   v a ne t - w s c o m m uni c a t i o a r c hi t e c t u r e ,   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on  C om put a t i o na l   and  I n f o r m at i on     Sc i e nc e s ,   2 013 .     [ 10]   O .   G a ddo ur ,   A .   K o uba a ,   R .   R a ng a r a j a n,   O .   C he i kh r o uho u,   E .   T o v a r ,   a nd   M .   A bi d,   C o - r pl :   R pl   r o ut i ng   f o r   m o bi l e   l o w   po w e r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r k s   us i ng   c o r o na   m e c ha ni s m ,   9 t I E E E   I n t e r na t i ona l   Sy m po s i um   on  I n dus t r i a l   E m be dde Sy s t e m s   ( S I E S ) ,   pp .   200 - 209 ,   201 4.   [ 11]   O .   G a ddo ur ,   A .   K o uba a ,   S .   C ha ud hr y ,   M .   T e z e g hda nt i ,   R .   C ha a r i ,   a nd  M .   A bi d ,   S i m u l a t i o a nd  p e r f o r m a nc e   e v a l ua t i o o f   da g   c o ns t r uc t i o w i t r p l ,   T h i r I n t e r na t i ona l   C o nf e r e nc e   on  C om m un i c a t i ons   and  N e t w or k i ng   ( C om N e t ) ,   pp . 1 - 8,   20 12.   [ 12]   P . S a t a n a s a o w a pa k ,   C . K hun bo a ,   T h e   i m p r o v e m e nt   o f   no de   m o bi l i t y   i R P L   t o   i nc r e a s e   t r a n s m i s s i o e f f i c i e nc y ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n ( I J E C E ) ,   pp .   423 8 - 4249 ,   2019 .   [ 13]   D.   ha nt hi ,   K .   P r a s a nna ,   E ne r gy   e f f i c i e nt   i nt e l l i g e nt   r o ut i ng   i W S N   us i ng   do m i na n t   g e ne t i c   a l g o r i t hm ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n ( I J E C E ) ,   pp .   500 - 51 1,   20 20 .   [ 14]   A . S ha r m i n ,   F .   A nw a r ,   S .   M o t a ka b be r , A   nov e l   bi o - i ns p i r e r o ut i n g   a l g o r i t hm   ba s e o A C O   f o r   W S N s ,   B ul l e t i n   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   I nf or m a t i c s ,   pp.   7 18 - 728 ,   2019   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 .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     45 1   -   4 58   458   [ 15]   S.   L a qt i b 1,   K . Y a s s i n i ,   M . L a hc e H a s na o ui ,   L i nk - s t a t e   Q o S   r o ut i ng   pr o t o c o l   unde r   v a r i o us   m o bi l i t y   m o de l s ,   I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi n e e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   pp .   906 - 916 ,   201 9.   [ 16]   A . R a hm a n,   M o b i l e   E dg e   C o m put i ng   f o r   I nt e r n e t   o f   T hi ng s   ( I o T ) :   S e c ur i t y   a nd  P r i v a c y   I s s ue s ,   I J E E C j ou r na l v o l .   18,   no .   3 ,   pp. 145 2 - 1459 ,   2020 .   [ 17]   I .   H .   U r a m a ,   H .   F o t o uhi ,   a nd  M .   M .   A bde l l a t i f ,   O pt i m i z i ng   R P L   O bj e c t i v e   F unc t i o f o r   M o bi l e   L o w - P o w e r   W i r e l e s s   N e t w o r ks ,   I E E E   41 s t   A nnua l   C om p ut e r   So f t w ar e   and  A ppl i c a t i ons   C on f e r e nc e   ( C O M P SA C ) ,   vo l .   2,     pp.   67 8 68 3,   20 17.   [ 18]   M .   B a r c e l o ,   A ddr e s s i ng   M o bi l i t y   i R P L   W i t P o s i t i o A s s i s t e d   M e t r i c s ,   I E E E   Se ns or s   J our nal ,   v o l .   16 ,   no . 7,     pp.   21 51 2 161 ,   2016 .   [ 19]   O . G a ddo ur ,   A .   K o ubâ a ,   a n M o .   A bi d ,   Q ua l i t y - of - s e r v i c e   a w a r e   r o ut i ng   f o r   s t a t i c   a nd  m o bi l e   I P v 6 - ba s e l o w - po w e r   a nd  l o s s y   s e ns o r   ne t w o r ks   u s i ng   R P L , A d   H oc   N e t w or k s ,   v o l .   33,   p p.   23 3 - 256,   2 015 .   [ 20]   J .   G uo ,   P .   O r l i k ,   a nd   K .   I s hi ba s hi ,   R e s o u r c e   a w a r e   h i e r a r c hi c a l   r o ut i ng   i n   he t e r o g e ne o us   w i r e l e s s   I o T   ne t w o r ks ,   E i gh t h   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   o U bi q ui t ou s   and   F ut ur e   N e t w or k s   ( I C U F N ) ,   p p.   59 9 60 4,   20 16 .                                                                                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.