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 .   16 ,   N o .   1 O c t o be r   2 01 9 ,   pp .   441 ~ 455   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp 441 - 455             441       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   C o m p a r a t i v e   a n a l y si s   o f   e n e r g y   b a s e d   o p t i m i z e d   d y n a m i c   so u r c e   m u l t i p a t h   r o u t i n g   p r o t o c o l   i n   W S N s       N ab e e n a   A m e e n D .   N aju m n i s s Jam al ,   L .   A r u n   R aj   B . S . A b dur   R a hm a C r e s c e n t   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c hn o l o g y ,   Indi a       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 J a 28 ,   2 019   R e v i s e A pr   5 ,   2019   A c c e pt e M a y   1 7 ,   20 1 9       W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r k   ( W S N )   ha s   be e n   c o ns i de r e d   t o   b e   a   f o r m ul a   f o r   o v e r c o m i ng   v a r i o us   r e qui r e m e nt s   l i ke   s u r v e i l l a nc e ,   he a l t c a r e ,   t r a f f i c   s ur v e i l l a nc e   a n de f e n s e   s y s t e m s .   A s   a n   a i d   t o   t he   de m a nd s   f o r   W i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k ,   r e s e a r c ha s   b e e n   g o i ng   o t h e   e f f i c i e n t   c o ns um pt i o o f   e ne r g y   a nd  s e c ur e   c o m m uni c a t i o a r e a s   f o r   W S N .   H e r e   i n t r o duc i ng   A nt   c o l o n y   op t i m i z a t i o ba s e d   O pt i m i z e d   dy na m i c   S e c ur e   m u l t i pa t r o ut i ng   pr o t o c o l   ( O D M R P )   ha v e   i m pr o v i s e d   W S N   i n   t e r m s   o f   e ne r gy   e f f i c i e nc y ,   pe r f o r m a nc e ,   s t r e ng t h   a nd   s c a l a b i l i t y .   T hi s   pa pe r   pr o po s e d   m e c ha n i s m   o f   A nt   C o l o n y   O pt i m i z a t i o ba s e d   o t he   o pt i m i z e d   dy na m i c   s e c ur e   m u l t i pa t r o ut i ng   pr o t o c o l   ( O D M R P - A C O )   f o r   da t a   t r a ns m i s s i o i n   t he   W S N s .     T h i s   e a s e s   t he   da t a   t r a ns m i s s i o v i a   W S N s .   T he   s ho r t e s t   pa t h   be t w e e t he   s o ur c e   no de   a nd   t he   de s t i na t i o no de   i s   a n a l y z e by   t he   a n t   c o l o n y   c o o pe r a t i o w hi c i s   b a s e d   o t he   A C O .   T he r e   a r e   s e v e r a l   r o ut i ng   p r o t o c o l s   l i k e   E n e r g y - a w a r e   a nd  S e c u r e   R o ut i ng   w i t T r us t   ( E S R T - A C O ) ,   S pl i t   m ul t i pa t r o ut i ng   pr o t o c o l - A nt   c o l o n y   O pt i m i z a t i o ( S M R - A C O ) ,   L i g ht   W e i g ht   T r us t   B a s e d   r o ut i ng   p r o t o c o l   ( T L B - A O D V )   a nd   A O D V   r o ut i ng   pr o t o c o l s   t ha t   a r e   b ui l t   w i t h   t h e   A C O   b a s e R o ut i ng   P r o t o c o l .   T he y   a r e   c o nc e r ne o v e r   t h e   E n t o   E nd   D e l a y ,   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t e ,   R o u t i ng   O v e r h e a d ,   T hr o ug hput   a nd   E ne r gy   E f f i c i e nc y .   T he   da t a   a n a l y t i c   r e s u l t s   h a v e   p r o v e t o   b e   e f f e c t i v e   c o m pa r e d   t o   t h e   o t h e r   r o ut i ng   pr o t o c o l s   d e s i g ne d   f o r   W S N .   T h i s   i s   be c a u s e ;   t he   o v e r a l l   O D M R P - A C O   w a s   c a l c ul a t e d   t o   b e   9 6. 98 %   b e t t e r   t h a t h e   o t h e r   e x i s t i ng .   F o r   t he   ne w l y   de v e l o pe d   O D M R P - A C O   pr o t o c o l ,   t he   s i m u l a t i o pl a t f o r m   u s e d   i s   N S 2   s i m ul a t i o s o f t w a r e .     Ke y w or d s :   Ro ut i n o pt i m i z a t i o n   A nt   c o l o n y   O pt i m i z a t i o (A CO )   W i r e l e s s   S e n s o N e t w o r ks   E n e rgy   e ff i c i e n t   Ro ut i n p r o t o c o l s     P a c ke t   D e l i v e r y       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 :   N a b e e n a   A m e e n ,   B . S . A b dur   R a hm a n   C r e s c e n t   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c hn o l o g y ,   G S T   R o a d,   V a n da l u r,   C h e nna i   60 04 8,   T a m i l n a d u,   I n d i a .   E m a i l :   n a b e e n a @ c r e s c e n t . e duc a t i o n       1.   I N TR O D U C TI O N     B a c k gr o u n d :   O n e   o f   t h e   n e w e s t   t e c hn o l o gi e s   w h i c a r e   i gr e a t   us a ge   a nd   de m a nd   i s   t h e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r t e c hn o l o gy .   U s e r s   c o m e   up   w i t e n o r m o us   d a t a   t o   s t o r e ,   r e t ri e v e   a n d   s h a r e   w i t s e c uri t y .   In,   a   huge   n e t w o r o f   r e m o t e   s e r v e r s   i s   c o nn e c t e o ve r   t h e   I nt e rn e t .   T hi s   i s   t o   s t o r e ,   s h a r e ,   m a n i pul a t e ,   r e t r i e v e   a n d   p r o c e s s   t h e   da t a   a v o i di n g   t h e   i nt e r f e r e n c e   o f   a   l o c a l   s e r v e r   o pe r s o n a l   c o m put e r.   W o r k i n g   f r o m   a n y   pl a c e   a n d   a n y   t i m e   i s   o n e   a m o n g   t h e   a dv a nt a ge s .   T h e   c l i e nt s   do   n o t   n e e t o   pu r c h a s e   a n y   r e s o ur c e   f o r   t h e i da t a   s t o r a ge   [1 ,   2].   T h e   W S N   ha s   t o   i n c r e a s e   i t s   b a t t e r y   pow e r   s o   a s   t o   i n c r e a s e   n o de ' s   e f f i c i e n c y .   A   h i g pe r f o r m a n c e   c o m put i n f o t h e   W S N   d a t a   s t o r a ge   i s   r e qu i r e d .   T h i s   i s   w h e r e   W S N   r e a l   us a ge   i s   s e e n.     P r o b l e m :   I c o m put i n g   o v e r c o m e s   t h e   i s s ue s   w i t a   f a i r l y   l o w   b udge t .   I nt e g r a t i n g   W S N   w i t p r o t o c o l   pa v e s   w a y   f o r   a   f l e xi b l e   m o ni t o ri n g   a n d   da t a   s t o r a ge   f r o m   W S N .   A   s a f e a nd  m o r e   s e c u r e   c o m m u ni c a t i o w i t e n e r gy - e f f i c i e n c y   r e m a i n s   t o   b e   i n   o pe r e s e a r c h   f o r   t h e   W S N .   H a v i n g   l o w   m e m o r y ,   r e s t r i c t e b a t t e r y   pow e 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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     441   -   455   442   l e s s   c o m put a t i o n   c a pa b i l i t y   a nd  a   s m a l l   c o m m u n i c a t i o s pe e ra n ge ,   t h e   w i r e l e s s   s e n s o n o de s   s e e k   i m p r o v e m e n t .   F o r   t r a n s m i t t i ng  t h e   i n c o m i n pa c ke t s ,   t h e r e   a r o s e   t h e   n e e f o r   a n   e n e r gy   e ff i c i e n t   r o ut i n g   pr o t o c o l .   F o r   t h i s ,   t h e   p r o t o c o l s   b a s e o n   A C O   a r e   e qui pp e w i t h   b e t t e W S N s   i n   t h e   e n e r gy   e ff i c i e n c y ,   pe r f o r m a n c e ,   s t r e n gt h,   n e t w o r l i f e t i m e   a n d   s c a l a b i l i t y   a s pe c t s .   A   r e l i a b l e   d a t a   c o m m u ni c a t i o n   w i t h i g h   s pe e a n a c c e s s   fo r   t h e   c o n s u m e r s   i s   t o   b e   m a na ge v e r y   e f f i c i e n t l y   e s pe c i a l l y   i h e a l t c a r e   a ppl i c a t i o n s .     P r o p o s e d   s o l u ti o n :   F o r   t h e   da t a   t ra n s m i s s i o t hr o ug W S N   a o pt i m i z e d   dy n a m i c   s e c ur e   m ul t i p a t r o ut i ng  p r o t o c o l   (O D M R P - A CO b a s e o n   A nt   Co l o n y   O pt i m i z a t i o i s   us e d.   T hi s   f i n ds   t h e   s h o r t e s t   pa t h   b e t w e e n   t h e   s o ur c e   a n d   t h e   de s t i na t i o n o de s .   P r e v i o us l y ,   w h e W S N   w a s   i p r a c t i c e ,   E n e rgy - a w a r e   a n d   S e c ur e   R o ut i n g   w i t T rus t   (E S R T - A CO ) ,   S pl i t   m u l t i pa t ro ut i ng  p r o t o c o l - A n t   c o l o n y   O pt i m i z a t i o n   (S M R - A CO ),   L i g ht   W e i g h t   T r us t   B a s e r o ut i n g   p r o t o c o l   (T L B - A O D V ha d   l i m i t e d   p r o c e s s i n g   po w e r   w i t m i n i m a b a t t e r y   l i f e .   T h e   c o m m u ni c a t i o s pe e w a s   a l s o   l o w .     T h e   b e s t   pa t b e t w e e n   t h e   s o ur c e   a n d   t h e   de s t i n a t i o n   no de s   i s   ob t a i n e by   t h e   A nt   Co l o n y   O pt i m i z a t i o n.   T hi s   m e t h o i s   b a s e o t h e   o pt i m i z e dy n a m i c   s e c u r e   m ul t i - p a t r o ut i n g   p r o t o c o l .   M ul t i p l e   pa t h s   a r e   o b t a i n e o n   d i s t a n c e   a n e n e r gy   b a s i s   i s   us e by   t h i s   p r o t o c o l   i n   o r de t o   de l i v e t h e   d a t a   f r o m   s o ur c e   t o   de s t i na t i o n .   S e l e c t i n g   t h e   p a t w i t m a xi m um   e n e r gy   a n d   m i ni m u m   h o c o unt   w i t h i t h e   g r o up   r e duc e s   t h l o a o n   w i r e l e s s   n o de s   [3 - 5].   T h e r e   a r e   s o m e   p h a s e s   w h i c h   a re   c o n s i de r e t o   b e   m i l e s t o n e s   duri n t h e   r e s e a r c h .   T h e y   a r e   na m e l y ,   n o de   de pl oy e i n   W S N ,   n o de   i de nt i f i c a t i o n,   r o ut e   s e l e c t i o n ,   r o ut e   m a i n t a i n e d ,   A CO   b a s e d   d y n a m i c   m ul t i - p a t s e l e c t i o b a s e o n   e n e rgy ,   di s t a n c e   f o r   d a t a   t ra n s m i s s i o a nd  a c k n o w l e dge m e n t   r e c e i v e d.   T h e   s i m ul a t i o r e s ul t s   h a v e   p r o v e n   t ha t   t h e   p r o po s e pr o t o c o l   s h o w s   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   w h e c o m pa r e t e xi s t i n g   o n e s .   T h e   e xi s t i n g   p r o t o c o l s   a r e ,   E n e r gy - a w a r e   a n d   S e c ur e   R o ut i n g   w i t T r us t   ( E S R T - A CO ),   S pl i t   m ul t i p a t r o ut i ng   p r o t o c ol - A n t   c o l o n y   O pt i m i z a t i o (S M R - A CO ),   L i g h t   W e i g h t   T r us t   B a s e r o ut i ng   p r o t o c o l   (T L B - A O D V a n A O D V   r o ut i n g   p r o t o c o l s .   P e r f o r m a n c e   b a s e o n   m i n i m u m   e n e r gy   c o n s um pt i o n,   M a xi m i z e   t hr o ughput ,   de l a 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   h a s   b e e n   i m p r o v e d   T h e   pa pe h a s   t h e   f o l l o w i n s e c t i o n s :   S e c t i o n   II   a nd  I II  e xp l a i t h e   b a c kgr o u n d   a n d   R e l a t e W o r k   a n E xi s t i n W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r S y s t e m .   S e c t i o n   III  e xpl a i n s   t h e   P r o po s e M e t h o f o r   D a t a   t ra n s m i t t e i n   r o ut i ng  w i t W S N .   S e c t i o n   IV   p r o v i de s   t h e   r e s u l t s   a n d   di s c us s i o n   w i t h   t h e   c o n c l us i o g i v e n   o S e c t i o n   V .       2.   B A C K G R O U N D   2 . 1 .     O v e r v i e w s   i n   WS N   W S N   c o n t a i n s   n o de s   t h a t   ha v e   l o w   pow e r ,   l o w   c o s t   t h a t   a r e   c a pa b l e   o f   do i n g   m a n y   f un c t i o n s .   T h e y   a r e   de pl oy e i t h e   r e gi o n s   o f   i nt e r e s t   [6] .   B e i n g   s m a l l   i s i z e ,   a l l   t h e   s e n s o n o de s   a r e   e m b e dde w i t s e n s o r s ,   m i c r o pr o c e s s o r s   a n ra di o   t ra n s c e i v e r s   w h i c h   ha v e   s e n s i ng,   d a t a   p r o c e s s i n a nd  c o m m u n i c a t i o n   a b i l i t i e s   [7] .   I c o m pa r i s o w i t h   t h e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n e t w o r ks   t ha t   w e r e   us e l o n g   b a c k,   l i ke   M A N E T   a n t h e   c e l l ul a s y s t e m s ,   t h e r e   a r e   s o m e   di s t i n c t   f e a t u r e s   i t h e   s e n s o n o de s   l i ke   de pl o y e s e n s o r   n o de s ,   b a t t e r y   pow e r e s e n s o r   n o de s ,   a b i l i t y   t o   s e l f   c o n f i gura b l e .   T h e y   ha v e   t o   be   a ppl i c a t i o s pe c i f i c ,   u nr e l i a b l e   s e n s o r   n o de s .   N e t w o r k   t o po l o g y   c h a n ge s   a n d   p a r t i t i o n s   a r e   f e i W S N   t o   p r e v e n t   t h e   e n v i r o nm e nt a l   o b s t r uc t i o n s   a nd  n o de   f a i l u r e .   l i ke   E n v i r o nm e nt a l   a p pl i c a t i o n s ,   H e a l t a ppl i c a t i o n s ,   M i l i t a r y   a pp l i c a t i o n s ,   H o m e   a ppl i c a t i o n ,   Co m m e r c i a l   a p pl i c a t i o n s   e t c   a r e   t h e   f i e l ds   w h e r e   W S N ' s   us a ge   i s   s e e n.     2 . 2 .     R o u ti n i s s u e s   I n fr as tr u c tu r e   l e s s T h e   s e n s o r   n o de s   i w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   a r e   put   up   i a   ra n do m   i n f r a s t r uc t u r e   l e s s   w a y .   T h e r e f o r e ,   de s i g ni n g   t h e   r o ut i n g   p r o t o c o l s   s h o ul b e   do n e   i a   v e r y   c a r e f ul   m a nn e r .   En e r gy   c o n s tr ai n ts :   B a t t e r y   pow e r   i s   a   m a i n   f a c t o i s e n s o n o de s .   C a r e   s h o ul d   b e   t a ke du r i ng   t h e   us a ge   o f   a v a i l a b l e   e n e r gy   a s   b a t t e ri e s   c a nn o t   b e   r e pl a c e d.   N e tw o r k   l i fe ti m e :   B a t t e ri e s   a r e   t h e   m a i r e a s o n s   f o r   t h e   s e n s o n o de ' s   l i f e t i m e .   T h e   s t u m py   e n e rg y   n o de   h a s   t o   b e   de t e r m i n e o n c e   a   n o de   w i s h e s   t o   s e nd  t h e   da t a .   N e t w o r pa rt i t i o n s   m a y   h a v e   t o   b e   do n e   du r i ng  t h e   s e l e c t i o o f   s t um py   e n e r gy .   T h e r e f o r e ,   t o   e xt e nd  t h e   n e t w o r s p a n,   a   n o de   w i t b a l a n c e e n e rgy   s h o ul b e   c h o s e n   [8] .     C o s t:  T h e   n o de ’s   c o s t   m us t   b e   ke pt   a t   l o w   r a t e   a s   t h e r e   e xi s t s   t h o us a n ds   o f   s e n s o r   n o de s   i t h e     s e n s i n g   a r e a .   S c al ab i l i t y:  T h e   s i z e   o f   t h e   n e t w o r w i l l   b e   i n c r e a s i ng  a n t h e   s e n s o r   n e t w o r s h o ul b e   c a pa b l e   of  a da p t i ng  t o   t h e   c h a nge   a s   t h e   n o de s   m a y   j o i n   n e w   n e t w o r ks .   Q o S :   T h e r e   a r e   c e rt a i p r o pe r t i e s   t h a t   t h e   s e n s o n e t w o r s h o ul d   ha v e .   T h e y   a r e ,   m i ni m um   de l a y ,   l e s s   c o n t r o l   o ve rh e a d ,   hi g t hr o ug h pu t   a n d   e f f i c i e n t   r e s o ur c e   a l l o c a t i o [9] .     C ov e r age :   T h e   s e n s i ng  n o de   h a s   r a nge ,   l o c a t i o a n d   de n s i t y   b a s e o n   w hi c t h e   c o v e r a ge   i s   de t e r m i n e d.   S o   i t   s h o ul b e   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       Com par at i v e   an al y s i s   o f   e ne r g y   bas e d   op t i m i z e dy nam i c   s o ur c e   m u l t i pa t h   ( Nab e e na   A m e e n )   443   3.   R ELA TE D   WO R K   T h e r e   a r e   v a r i o us   c h a l l e n ge s   t ha t   h a s   t o   b e   f a c e i n   W i r e l e s s   S e n s o N e t w o r ks   r e l a t e t o   t h e   E n e rg y   E f f i c i e n c y ,   L i m i t e Co m p ut a t i o n a l   c a p a b i l i t y ,   Ro ut i n O v e rh e a d ,   P a c ke t   D e l i v e r y   e t c .   It   i s   a l w a y s   a   t e di o us   t a s t o   de s i gn  E n e r gy   E ff i c i e n t   R o ut i n P r o t o c o l   f o r   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r ks .   S w a r m   I n t e l l i ge n c e   b a s e d   r o ut i ng  p r o t o c o l s   a r e   b e i n i nt r o duc e t i l l   n o w   fo r   ov e r c o m i n g   t h e   i s s ue s .   T h e   s t udy   of   c o m b i n e b e h a v i o r   o s e v e r a l   s y s t e m s   w i t v a ri e c o m po n e n t   de s i g n s   i s   t h e   i d e a   a b o ut   S w a rm   I n t e l l i ge n c e .   T hi s   i s   t o   h a v e   c oo r di n a t i o a m o n g   t h e m   t hr o ug s e l f - o r ga ni z a t i o a nd   de c e nt r a l i z e c o nt r o l s .   T h o s e   a l go ri t hm s   t ha t   a r e   b a s e o n   S w a rm   I n t e l l i ge n c e   a n d   n a t u r e   b a s e i nt e l l i ge n c e   p r o du c e   goo r e s ul t s   a n d   t h e y   a r e   a d a pt i v e .   A   go o d   pl a t f o r m   f o r   r e s e a r c h e s   i s   p r o v i de by   t h e   A na n d   N a y y a r   [10 ]   a na l y s i s   a n d   s u r v e y   of   A n t   Co l o n y   O pt i m i z a t i o n   b a s e r o ut i ng   p r o t o c o l s .   T h e y   c a w o r o v e r   t h e   f a ul t s   a n d   d ra w b a c ks   of   t h e   p r o t o c o l s   de ve l o pe t i l l   n o w   fo r   c o m i n g   up   w i t a   b e t t e p r o t o c o l .   A   v e r y   c o m m o n   r e s e a r c h   t o pi c   i n   t h e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r (W S N do m a i n   i s   t h e   R o ut i n P r o t o c o l   fo r   W S N   i r e f e r e n c e   t o   t h e   u n s o l v e i s s ue s .   M u l t i c a s t   r o ut i ng  p r o t o c o l s   i t h e   W S N   a n d   t h e   v a ri o us   f o r m s   o s t a n d a r r e s e a r c c o n t ri b ut i o a l o n w i t s i g ni f i c a nt   n e w   r e s e a r c h   t e c hn i que s   f o r   b r i n g i n u t h e   pe r f o r m a n c e   i s   t h e   m a i n   di s c us s i o n   o f   t h e   pa pe r   [1 1].   A   n o v e l   a r c hi t e c t u r e   fo r   e xpl a i n i ng  t h e   o pt i m i z a t i o n   a s   a   c o s t   c ut t i n g   i s s ue   r e ga r d i n t h e   m ul t i c a s t   r o ut i n i n   W S N   h a s   b e e n   p r o po s e t o   b r i dge   t h e   r e s e a r c h   g a p .   T h e   c u rr e n t   w a y   of   m ul t i c a s t   r o ut i n pe r f o r m a n c e   i n   W S N   i s   e xpl a i n e i t hi s   pa pe w h i c h   w i l l   a s s i s t   t h e   r e a de r s   o n   t h e   po s s i b l e   di r e c t i o o f   f ut ur e   w i t h   a   v e r y   c r i s di s p l a y   of   t h e   s y s t e m ’s   a r c hi t e c t u r e .   A   s t udy   r e l a t e t o   t h e   e n e r g y   di s s i pa t i o by   t h e   us e   o f   m ul t i c a s t   r o ut i n i n   s e n s o r   n e t w o r k s   ha s   b e e n   p r e s e n t e d   by   H a o   e t   a l .   T h e   de m a n de c h a ra c t e ri s t i c s   f o r   s a v i ng  e n e r gy   h a s   a l s o   b e e n   di s c us s e by   t h e   a u t h o r   w h i c h   h a s   b e e n   e v a l ua t e w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   n e t w o r k’s   s pa [1 2,   13] .   A   n e w   m ul t i c a s t   r o ut i n p r o t o c o l   t e c h ni que   ha s   b e e n   i n t r o duc e by   M a dda l i   [14]  w h i c h   f o l l ow s   di s t r i b ut e m e c ha n i s m   us i n g   v a r i o us   r o ut i ng  s t a t e s .   H e t e r o ge n e o us   r o ut i ng  w a s   t h e   f o r m a l   b e n e f i c i a r y   of   t h i s   t e c hn i q ue   a n d   a   n e w   n o de   n a m e a s   c o r e   n o de   h a s   b e e n   us e d.   F a c t o r s   l i ke   de l a y ,   l a t e n c y ,   e n e r gy   c o n s e r v a t i o f a c t o r ,   t hr o ug h p ut ,   de l a y ,   pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o ,   a n d   o v e r h e a w e r e   us e fo r   t e s t i ng  t h e   o ut c o m e   of   t h e   s t udy .   In  a c c o r da n c e   w i t t h e   ra t i o   o f   r e s i dua l   e n e r gy   of   e a c h   n o de   a n t h e   a v e r a ge   e n e r gy   of   t h e   n e t w o r k,   t h e   CH s   a r e   c h o s e n   i n   S i n gl e - h o E n e rgy   E ff i c i e n t   Cl us t e ri n g   P r o t o c o l   (S - E E CP ).   H i gh e r   w e i ght e n o de s   ha v e   i n c r e a s e c h a n c e s   o f   b e i n s e l e c t e a s   CH s .   D a t a   f r o m   CH s   t o   t h e   b a s e   s t a t i o n   i s   t r a n s f e rr e t r o ug h   m ul t i - h o c o m m uni c a t i o n   i t h e   M u l t i - h o E n e r gy   E f f i c i e n t   C l us t e r i n g   P r o t o c o l   (M - E E CP [1 5 ].   F o r   t h e   da t a   c o l l e c t i o n   i n   W S N s ,   V e l m a n i   a n d   K a rt h i c ha v e   c o m e   up  w i t h   a   V e l o c i t y   E n e r gy - e ff i c i e n t   a n d   L i n k - a w a r e   Cl us t e r - T r e e   (V E L C T )   s c h e m e .   T h e   i s s ue s   l i ke   di s t a n c e   c o ve r a ge ,   m o b i l i t y ,   de l a y ,   t r a f f i c ,   t r e e   i n t e n s i t y   a nd  e nd - to - e n c o nn e c t i o n   a r e   s uc c e s s f ul l y   r e duc e by   V E L CT .   T h e   n o de   t ha t   c o l l e c t s   da t a   p r e s e nt   i t h e   D CT   c o l l e c t s   d a t a   p a c ke t s   f r o m   t h e   c l us t e h e a d   a nd   d e l i v e r s   t h e m   t o   t h e   s i n k .   It   do e s   n o t   pa rt i c i pa t e   i i n f o r m a t i o s e n s i n g .   M i n i m a l   e n e r gy   e xpl o i t a t i o n   a n d   r e duc e e nd - to - e n d   de l a y   a n d   c l us t e r   h e a t ra f f i c   i t h e   W S N s   a r e   o ve r c o m e   by   t h e   V E L CT   s c h e m e   a n d   t h e   p r o pe u s a ge   o f   t h e   D C T   [16] .     A   pa pe o ‘a t t a c ks   a nd  c o unt e r   m e a s u r e s ’  (I n t rus i o D e t e c t i o S y s t e m s w a s   p r o po s e by   A n a nd  M o t w a ni   e t   a l .   [17 f o r   W S N s .   T hi s   ha s   gi v e s ugge s t i o n s   o v e r   t h e   O p t i m i z e A O D V   R o ut i n g   w i t h   A n t   b a s e d”   t e c hni que   w h i c i s   f o b e t t e s e c uri t y   of   W S N s   s a v i ng  t h e m   f r o m   s i nk h o l e s .   Ce rt a i p r o pe r t i e s   o f   t h e   W S N   r o ut i n g   p r o t o c o l   fo r   c r a f t i ng  a   s e c ur e a n d   r e l i a b l e   W S N   w e r e   a n a l y z e by   t h i s   w o r k.   T h e   po pul a N e t w o r s i m ul a t o v e r s i o n s   ( n s - 2 . 33)   i s   us e f o r   s i m ul a t i o n.   T h e   c a pa c i t i e s   of   t h e   n e t w o r n o de s   a r e   m i n i m a l   i n   a c c o r da n c e   w i t h   t h e   e n e r gy   s uppl y ,   c o m put a t i o n a l   c a pa c i t y   r e s t r i c t i o n s   a n d   b a n dw i dt o f   c o m m u n i c a t i o n .   T hi s   w a s   r e v i e w e by   S e e m a   P a h a l   e t   al .   [1 8]  o n   t h e   W S N   n e t w o r ks .   T h e   m a i n t e n a n c e   o f   r o ut e s   p r e s e n t   i t h e   n e t w o r i s   m o n i t o r e by   t h e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   w h i c m a ke   s u r e   o f   t r us t i n g   m u l t i - h o c o m m u ni c a t i o n .   S e v e r a l   p r o t o c o l s   l i ke   D y n a m i c   S o ur c e   R o ut i n (D S R ),   D y n a m i c   M A N E T   O n - de m a n d   P r o t o c o l   (D Y M O ),   Z o n e   R out i n g   P r o t o c o l   (Z R P a n d   O pt i m i z e L i n k - S t a t e   Ro ut i n (O L S R h a v e   b e e n   de a l t   w i t h   c o m pa ra t i v e   f a c t o r s   l i ke   R e s i dua l   B a t t e r y   Ca pa c i t y ,   T hr o ughput ,   A v e r a ge   E n d - to - E n d   D e l a y   a n P a c ke t - D e l a y .   T h e   E n e r gy - a w a r e   s i nk  r e l o c a t i o n   m e t h o (E A S R t ha t   f o l l ow s   t h e   E n e r gy - a w a r e   r o ut i n g   M CP   w a s   i n t r o duc e by   C.   F .   W a ng  e t   al .   [19] .   T hi s   r o ut i n g   m e t h o p r ov i de s   e nha n c e n o de   s uppl e m e nt   t o   t h e   m e s s a ge   r e l a y i n S i n k   n o de   fo r   a v o i di n us e r   n o de s   t ha t   a r e   n o t   a ut h o ri z e d.   F o r   m a x i m i z i n t h e   s pa n   o f   W S N s ,   D a v ut   In c e b a c a e t   a l   [20]   h a s     p r o po s e t h e   D a t a   c o m p r e s s i o n   m e t h o ds   w h i c h   w i l l   l o o ove r   t h e   c o n t e xt u a l   p r i v a c y   m e a s u r e s   w i t h   t h e   h e l p   o f   M a t h e m a t i c a l   p r o gra m m i ng  f ra m e w o r ks .   T h i s   s a v e s   e n e rgy   t h a t h e   s t a t i c   c o m pr e s s i o n / de c o m pr e s s i o n   o f   i n de pe n de n t l y   c o m pr e s s e da t a .   It   i s   s t a t e by   K e o n t a e L e e   e t   a l .   [21]   t ha t   t h e   c o n s um pt i o o f   e n e r gy   pu r e l y   de pe n ds   o t h e   t ra f f i c   vo l um e   a n d   t ha t   t h e   t a r ge t   s p a h a s   n o   gua ra n t e e   t hr o ug h   o n l y   e n e r gy - e ff i c i e n t   r o ut i ngs .   T h e   ra t e   o f   s e n s i n g   a nd  s e l e c t i o n   o f   r o ut i ng  ha s   b e e n   o pt i m i z e b y   t h e   a u t h o r.   In   s e v e r a l   n e t w o r c o n f i gur a t i o n s ,   t h e   p r o po s e s c h e m e s   h a s   a t t a i n e n e a r   o pt i m a l i t y   t ha t   do e s   n o t   w o r o ve r   ra t e   o f   s e n s i ng  a n d   s e l e c t i o o f   r o ut e .   B e c a us e   of   t h e   d a t a   r e l a y i n f r o m   s e v e r a l   a r e a s   o f   t h e   n e t w o r t o w a r ds   t h e   s i n k ,   t h e r e   e xi s t s   e n e r gy   i m b a l a n c e   i t h e   W S N .   S ub i H a l de r   e t   a l [22 ha s   c l a i m e t ha t   m a l i c i o us   j a m m e r s   a r e   i p r a c t i c e   f o r   da t a   s e n s i n g   a nd  t ra n s m i s s i o t o   t h e   b a s e   s t a t i o by   m e a n s   o f   m ul t i - h o c o m m u n i c a t i o n.   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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     441   -   455   444   A l s o ,   t h e   s e n s o r s ’  us a ge   i s   s e e n   o nl y   f o r   c o m m uni c a t i o n .   I n   o r de r   t o   m a x i m i z e   t h e   s pa n   o f   t h e   n e t w o r k,   dut y   s c h e dul i ng  o f   a c t i v i t i e s   b a s e o s e n s o r s   i s   do n e   i n   W S N s .   S h e i k h o l e s l a m i   e t   al .   [2 3]  s t a t e s   t h a t   c e rt a i n   Q u a l i t y   of   S e r v i c e   (Q o S i s   r e qui r e b y   m ul t i m e di a   ap pl i c a t i o n s .   F o m ul t i m e di a   t ra n s m i s s i o n s   w i t hi t h e   W S N s ,   a o pt i m i z e r o ut i n g   b a s e o t h e   A nt   Co l o n y   O pt i m i z a t i o i s   p r o po s e i t hi s   pa pe r .   A a v e ra ge   t hr o ug hpu t   o f   164. 65   kb ps   f o r   m ul t i m e di a   d a t a   t r a n s m i s s i o n   c a b e   o b t a i n e d   by   o pt i m i z e r o ut i n g   a n d   a   b e t t e Q o S   c o m pa r e d   t o   D S D V   a nd   A O D V   r o ut i n g   p r o t o c o l s   i s   a c hi e v e [24].   T h e r e   a r e   f o ur   m a j o s c h e m e s   i t h e   W S N   r o ut i ng  p r o t o c o l .   T h e y   a r e   a s   f o l l ow s :   N e t w o r k   S t ruc t u r e ,   Co m m u ni c a t i o n   M o de l ,   T o po l o g y ,   a nd  R e l i a b l e   Ro ut i n g.   T h e   A nt   Co l o n y   O pt i m i z a t i o (A CO )   i s   us e i t h e   n e w   c o m m uni c a t i o n   p r o t o c o l   [25]  c a l l e t h e   E n e r gy -   E ff i c i e n t   A nt - B a s e Ro ut i n A l go r i t hm   (E E A B R de s i g n e d   f o r   W S N .   F o v i de o   t ra n s m i s s i o n s   i t h e   W S N s ,   a   c r o s s - l a y e r   a pp r o a c w i t t h e   b a s e   o E D CA   a nd  H . 264/ S V C   i s   b e i ng  us e d.   A   m i n i m i z e h i g t hro ugh put   w i t h   p a c ke t   o ve rh e a i s   e n s u r e b y   t h e   R e a l - t i m e   r o ut i ng  p r o t o c o l   w i t l o a d i s t ri b ut i o (R T L D [26].   T hi s   e xt ra po l a t e s   t h e   s pa n   o f   t h e   W S N .   H ow e ve r ,   o n l y   c o n s t a n t   b i t   ra t e   (CB R t r a f f i c   i s   us e by   t hi s   r o ut i ng  p r o t o c o l   i n   t h e   s i m ul a t i o p r o gra m .       In  o r de t o   de v e l o a e f fe c t i ve   r o ut i ng   e nh a n c i ng   t h e   M W S N s ’  l i f e t i m e ,   t h e   D o m i n a t e S o r t i ng  G e n e t i c   A l go ri t hm - II   b a s e Ro ut i n P r o t o c o l   [27]  (N S G A II - R P w a s   i nt r o duc e d.   T hi s   p r o t o c o l   l o o ks   i n t o   t h e   r o ut i ng  i s s ue s   a s   w e l l   a s   t h e   c o v e r a ge   o f   i t .   T h e   N S G A II  a l g o r i t hm   i s   us e t o   o pt i m i z e   t h e   c o o r di n a t e s   o f   t h e   m o b i l e   n o de s   s o   a s   t o   f i n d   t h e   o pt i m i z e d   CH s   o e n e rg y   c o n s um pt i o b a s i s   a n d   n e t w o r k   c ov e r a ge .   F o r   i m p r o v i ng   t h e   s pa o f   M W S N s ,   a o pt i m i z e Z o n e - b a s e E n e r gy - E ff i c i e n t   R o ut i ng   P r o t o c o l   (O Z E E P )   [28]  ha s   b e e n   f o l l ow e d.   O Z E E P   us e s   G e n e t i c   F uz z y   S y s t e m   ( G F S us e s   t w o   s t e ps   f o r   o pt i m i z i n g   t h e   c l us t e r i ng  a n d   t h e   s e l e c t i o o f   CH .   S c r e e n i ng  p r o c e s s   i s   t h e   i ni t i a l l y   don e   w h e r e   a l l   t h e   n o de s   a do pt   t h e   f uz z y   s y s t e m   f o r   e l e c t i n g   s o m e   n o de s   f o t h e   CH   r o l e .   T hi s   i s   b a s e o t h e i r e s i dua l   e n e rgy ,   di s t a n c e   f r o m   B S ,   n e i g h b o r s ,   a n m o b i l i t y .   F o r   t r us t   e s t i m a t i o n s ,   t h e   L T B - A O D V   p r o t o c o l   de pe n ds   o ID S .   S o   t h e   pe r f o r m a n c e   i s   v e r y   p o o r   w h e n   t h e   ra n do m   n o de s ’  m o b i l i t y   a n t ra f f i c   pa t t e rn s   a r e   i n   t h e   pi c t u r e .   M a n y   f a l s e   a l a rm   m e s s a ge s   f o r   r e po rt i n g   s us pi c i o us   a c t i v i t i e s   ge n e r a t e by   t h e   L T B - A O D V   r e s ul t s   i t h e   l i m i t a t i o o f   a v a i l a b l e   b a n dw i dt h.   M o r e ov e r ,   t h e   d r a w b a c of   e xi s t i n r o ut i n p r o t o c o l s   i s   t ha t   t h e y   c o n s um e   h i g h   o v e rh e a c o n t r o l s   i n   t r us t   e s t i m a t i o a n di s s e m i na t i o w h i c h   l e a ds   t o   de a d   n o de   fo r m a t i o n s   a n d   t h e   r o ut e s   b e c o m e   un s t a b l e .   A n o t h e s c h e m e   c a l l e E n e r gy - a w a r e   S e c ur e   R o ut i n w i t T r us t   (E S R T w a s   i nt r o duc e by   A dn a n   A hm e e t   a l .   [29 ].   T h i s   p a v e s   w a y   fo a   s a f e   e n v i r o n m e nt   a nd  a v o i ds   t h e   m i s b e h a v i n g   n o de s .   I o r de t o   c o m e   up  w i t de c i s i o n s   f o r   r o ut i n g,   t h e   E S R T   p r o v i de s   r us t ,   e ne r gy ,   a n d   h o c o un t s .   F o b a l a n c i n g   t h e   e n e r gy   c o n s um pt i o m a de   b y   t h e   t r us t e d   n o de s   du r i ng   t h e   r o ut i n g   us i n g   s h o r t e di s t a n c e ,   i t   i s   a i de by   t h e   m ul t i - f a c e t   r o ut i ng   s t ra t e gy .   Im p r o v i s e r e s ul t s   w e r e   e x h i b i t e d   by   t h e   E S R T   s c h e m e   du ri n g   s i m ul a t i o c o m pa r e d   t o   t h e   e xi s t i n g   w o r ks .   A   s o ur c e   a nd  a   de s t i na t i o n o de   w i l l   ha v e   o n l y   o n e   r o ut e   b e t w e e n   t h e m .   T h e   p r o b a b i l i t y   of   c a l l   b l oc ki n ha s   b e e n   i n c r e a s e by   t h e   s i n gl e   pa t h   r o ut i n p r o t o c o l s   a n a l s o ,   t h e r e   w a s   a   de c r e a s e   i n   t h e   t o t a l   ut i l i z a t i o o f   n e t w o r k.   A pa rt   f r o m   t h i s ,   t h e   e n d - to - e n de l a y   a n d   t h e   ra t e   o f   pa c ke t   l o s s   ha v e   a l s o   i n c r e a s e d ue   t o   s i n gl e   p a t p r o t o c o l .   N e w   m ul t i p a t r o ut i n g   a l go ri t hm s   ha v e   be e n   i nt r o duc e fo r   M A N E T s   by   N e h a   B o r a   e t   a l .   [30]  w h i c h   w i l l   m e r ge   t h e   c o n c e pt   o f   a   c o l o n y   o pt i m i z a t i o a l o n g   w i t h   S pl i t   M u l t i pa t R o ut i n (S M R p r o t o c o l .   B a s e o n   t h e   s w a r m   i n t e l l i ge n c e ,   t h e   A n t   c o l o n y   o pt i m i z a t i o S p l i t   M ul t i p a t R o ut i n g   (A CO - S M R )   do e s   i t s   f un c t i o na l i t y   e s pe c i a l l y   o n   t h e   M e t a   h e u r i s t i c .   T h e   pe r f o r m a n c e s   of   t h e   n e t w o r l i ke   de l a y   a n d   r a t i o   o f   pa c ke t   de l i ve r y   w i l l   b e   i m p r o ve us i n t h e   p r o po s e a l go ri t hm   w h e c o m pa r e t o   t h e   a l r e a dy   e xi s t i ng  r o ut i ng  a l go r i t h m s       4.   D ES I G N   O F   W O R K   4 . 1 .       O v e r v i e w   T h e r e   i s   a   b un c o f   s e n s o n o de s   t h a t   a r e   w i r e l e s s   p r e s e n t   i t h e   W i r e l e s s   s e n s o n e t w o r k   (W S N ).   T h e y   u n de r go   e xc ha n ge   o f   da t a   i a   dy n a m i c   w a y   a m o n g   t he m s e l v e s   w i t h o ut   t h e   l i a b i l i t y   o a n y   de s t i na t i o n   n o d e   o r   W S N .   T h e   n o de s   a r e   i n   m o b i l i t y   a n d   a r e   u n a b l e   t o   b e   c o nn e c t e d y n a m i c a l l y   i a a r b i t r a r y   w a y .   T h e   c h a l l e n gi ng   de s i g o f   s uff i c i e n t   r o ut i n g   p r o t o c o l s   i s   due   t o   t h e   m u l t i - h o p,   m o b i l i t y ,   g r e a t e n e t w o r s i z e   a l o n g   w i t h   de v i c e   h e t e r o ge n e i t y ,   b a n dw i dt h   a n b a t t e r y   p ow e r   c o n s t ra i n s .   E v e nt ua l l y ,   t h e   c o nn e c t i n p a t o t h e   s o ur c e   n o de   t o   t h e   de s t i n a t i o n   n o de s   c a n   b e   u n s t a b l e   a nd  m a y   s w i t c h   do w n   a n y   t i m e   c r e a t i n i n c o n v e n i e n c e   fo r   t h e   a h o c   n e t w o r k.   P r e v i o us l y ,   m a n y   s i n gl e - p a t h   p r o t o c o l s   e s p e c i a l l y   fo r   W S N   ha v e   be e n   p r o po s e d.   B e t w e e n   t h e   s o ur c e   a nd  t h e   de s t i na t i o n   t h e r e   w a s   o nl y   a   s i n gl e   r o ut e   i s   b e i n g   us e d.   T h e   p r o b a b i l i t y   o pr e v e n t i n g   t h e   c a l l   i s   i n c r e a s e due   t o   s i ngl e   pa t r o ut i n g   p r o t o c o l s   a n d   t h e r e   i s   a   f a l l   i t h e   us a ge   o f   t h e   o v e r a l l   n e t w o r k.   A ddi ng   o n   t o   t h i s ,   t h e   e n d - to - e n d   de l a y   a s   w e l l   a s   r a t e   o f   pa c ke t   l o s s   c o ul a l s o   b e   i n c r e a s e d.   F o r   o v e r c o m i n g   t h e s e   i s s ue s ,   t h e r e   c o m e s   a O pt i m i z e d   D y n a m i c   s e c u r e   m ul t i p a t r o ut i ng   p r o t o c o l   f o r   W S N s ,   m e r g i n g   t h e   c o n c e pt   o f   a nt   c o l o n y   o pt i m i z a t i o n.   T h i s   a l go ri t hm   w i l l   e nha n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   n e t w o r by   ov e r c o m i n g   i s s ue s   l i ke   de l a y   a n pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o   a s   s h o w n   i F i g u r e   1 .     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       Com par at i v e   an al y s i s   o f   e ne r g y   bas e d   op t i m i z e dy nam i c   s o ur c e   m u l t i pa t h   ( Nab e e na   A m e e n )   445       F i gu r e   1 .   O v e r a l l   p r o po s e p r o t o c o l       4 . 2 .       N o d e   d e p l o ym e n t   F o r   m o ni t o ri n g   t h e   a r e a   a r o u n d   t h e   n e t w o r k,   t h e   s e n s o n o de s   a r e   e m b e dde i t h e   n e t w o r e n v i r o n m e n t .   T hi s   w i l l   c o l l e c t   i n f o r m a t i o n   f r o m   t h e   s e n s o r   n o de s .   V a ri o us   c h a ra c t e r i s t i c s   l i ke   t r a n s m i s s i o n ,   s l e e a n d   m o n i t o ri n g   a r e   a c t i v a t e i t h e   n o de s   a n d   t h e y   a r e   n o rm a l l y   di s t ri b ut e d.     T h e   s o ur c e   n o de   t ra n s m i t s   t h e   da t a   pa c ke t s   a n t h e r e   w i l l   b e   o n e   n e i g h b o r   n o de   f o r   r e c e i v i n g   t h e   da t a   pa c ke t s   t ha t   t h e   s o u r c e   s e n t .   W h e n   t h e   n o de ' s   a r e   r e gi s t e r e d,   t h e y   a r e   pr o v i de w i t h   I d,   N a m e s   a n o t h e r   p r o pe r t i e s   gi v e n   by   t h e   s e r v e r .   T h e   o pt i m u m   p a t w i l l   b e   f i gur e s   o ut   by   t h e   s o u r c e s   a n d   t h e   ke y   b e l o n gi n g   t o   t h e   i nt e r m e di a t e   n o de s   a r e   ga t h e r e d.   F o r   s e c ur i t y   r e a s o n s ,   a l l   t h e   c o m m u ni c a t i o b e t w e e n   t h e   n o d e s   w i l l   b e   m o n i t o r e b y   t h e   n e t w o r k.     4 .3     R o u te   s e l e c t i o n   N o de s   w i l l   f i n t h e i r   n e i g h b o r s   du ri n t h e   i n i t i a l i z a t i o n   o f   t h e   n e t w o r k.   B a s e o n   t h e   t r a n s m i s s i o n   ra n ge ,   t h e   r e s i dua l   e n e r gy   a n d   t h e   l e v e l   o f   i n f o r m a t i o n ,   t h e   n e i g h b o r s   a r e   s e l e c t e d.   O n l y   i f   a   n o de   h a s   s uf f i c i e n t   r e s i du a l   e n e r gy ,   a   n o de   w i l l   b e   s e l e c t e a s   t h e   n e i g h b o r   a n d   i t   s h o ul b e   p r e s e n t   a t   c o m pa r a t i v e l y   a   l o w e r   o r   s i m i l a de pt l e v e l .   F l o o di n g   i s   o ve r c o m e   by   t h e   de pt t hr e s ho l a n d   t h e   s e l e c t i o n   i s   b a s e o n   t h e   c o un t   o f   t h e   n o de ’s   n e i g h b o r s .   E a c h   n o de   i s   s ug ge s t e t o   f i n d   i t s   a l i v e   n e i g h b o r s   w i t a   s t a nda rd  i nt e r v a l   i n   t h i s   p h a s e ,   s t h a t   t h e   de pt t hr e s h o l d   c o ul d   b e   a d a pt e d.   W i t t h e   h e l p   o f   t he   v a l ue   o f   t h e   de pt t hr e s h o l d ,   a nd   t h e   d a t a   a b o ut   r e s i du a l   e n e r gy   of   n e i g h b o r i ng  n o de s ,   t h e   da t a   w i l l   b e   fo r w a rde by   t h e   n o de s .     A l go r i th m D ata   S e n s i n g   an d   R o u ti n g       S e ns e d   a t t r i b ut e   HW th      H ar d   t hr e s hol d   SW th       Sof t   t hr e s ho l d   D P       D at a   pa c k e t   RE     R e s i dual   e ne r g y   FF      F l ag   i   HW th   A ND   R E i   >   0   t h e n   s e nd  P   s e t   F   =   1   e l s e   i f   S th     <   H W th   A ND   R E i   >   0   t h e n   s e nd  P   s e t   F   =   0   e l s e   no  t r ans m i s s i on   e n i f     4 .4     R o u te   m ai n tai n e d   T h i s   s h o w s   h ow   t h e   n o de s   a r e   c o n n e c t e t o   t h e i r   n e i g h b o r s   i n   n o t e   o f   a t t a i ni n s e l f - s t a b i l i t y   a n d   m a x i m u m   e n e r gy .   M e s s a ge s   c a b e   e xc h a n ge d   b e t w e e n   e a c h   n o de   w h e n   t h e   n o de s   a r e   w i t h i t h e   r a nge   o t r a n s m i s s i o n.   T h e   da t a   a b o ut   c o n n e c t i v i t y ,   t h e   o n e - h o ne i g h b o r s ’  s i g na l   s t r e n gt a n d   t h e   n e i g h b o r   l i s t     a r e   p r e s e n t   i e a c h   n o de .   T h e   num b e o f   l i n ks   ( n o de s c o nn e c t e t o   i t   i s   r e p r e s e nt e by   t h e   w hi c i s   t h e     de gr e e   o f   i t .   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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     441   -   455   446   4 .5     A n t   c o l o n o p ti m i z ati o n   F o r   de t e r m i n i ng   t h e   s h o r t e s t   p a t f r o m   t h e   n e xt   n o de ,   t h e   A C O   de pe nds   o n   t h e   a nt   c o l o n y   c oo pe r a t i o b e h a v i o r   f o r   o b t a i ni n g   t h e   f oo s o ur c e .   T h e   b e ha v i o o f   a nt s (s oc i a l   i n s e c t s )t h a t   l i v e s   i n   a   c o l o n y   s h ow s   t h a t   t h e y   a r e   i n t e r e s t e i t h e   m a t t e r s   o f   t h e   c o l o n y .   T h e y   h a v e   a p e c ul i a a nd   i nt e r e s t i ng   w a y   o f   f i n di n g   t h e   s h o r t e s t   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e i s o ur c e   o f   foo a nd  t h e i r   n e s t .   A p a rt   f ro m   t h e s e ,   t h e   a nt s   w i l l   s e c r e t e   p h e r o m o n e   a l o n g   t h e   pa t h.   L i ke w i s e ,   i n   t h i s   r o ut i ng  p r o c e s s ,   t h e   t hr e s h o l v a l ue   i s   c o m pa r e d   w i t h   t h e   de s t i n a t i o n   s e que n c e   n u m b e r   o b t a i n e d   by   t h e   de s t i n a t i o n   o r   t h e   i nt e r m e di a t e   n o de s .   T h e   c o n t r o l   pa c ke t s   w i l l   b e   d r o ppe o ff   i f   t h e   ob t a i n e d   v a l ue   i s   g r e a t e t h a t h e   t hr e s h o l d.   T h e   o pt i m a l   pa t i s   de t e rm i n e d   by   o b t a i ni n g   t h e   l a rge s t   de s t i n a t i o n   se que n c e   n um b e r   t h a t   i s   l e s s e r   t ha n   t h e   t hr e s h o l v a l ue   a n w i t h   l o w e r   h o p - c o un t .   U nt i l   a n y   r o ut e   e rr o r   o c c ur s   o r   a n y   b r e a i s   s e e n,   t h e   s a m e   r o ut i n g   p a t w i l l   b e   f o l l ow e d.   S o ,   t h e   o v e r h e a o f   t h e   n e t w o r k   w i l l   n o t   o c c ur   a s   t h e   s a m e   r o ut i n g   pa t i s   us e d   a nd   a   l e s s   t i m e   f o r   s e t t i n g   up   o f   t h e   r o ut e   i s   t a ke n .   A   b r i e f   r o ut i n g   s c h e m e   f o r   t h e   W S N   i s   gi v e by   t h e   A nt - Co l o n y   O pt i m i z a t i o n.   T hi s   p r o t o c o l   c o n s i s t s   o f   t hr e e   p ha s e s   qu i t e   s i m i l a t o   t h e   o t h e r   e xi s t i n g   p r o t o c o l s .   T h e y   a r e ,   a)   Ro ut e   D i s c ov e r y .     b)   Ro ut e   M a i nt e na n c e .     c)   Ro ut e   F a i l u r e   H a n d l i ng     4 .6     O p ti m i z e d   d yn am i c   s e c u r e   m u l ti p ath   r o u ti n p r o to c o l     ACO   T h e   a c t ua l   pu r po s e   o f   A CO   i s   t o   dy n a m i c a l l y   de t e r m i n e   t h e   s h o r t e s t   pa t f o r   d a t a   f o r w a rdi n g .   O n   a c c o un t   o f   m i ni m i z i n g   t h e   e n e r gy   c o n s um pt i o n,   c o s t ,   t o t a l   e n e r gy   c o n s um pt i o n   a n d   f i n di ng  t h e   s h o r t e s t   pa t h   t h a t   i s   o pt i m i z e a l o n w i t h   s e l e c t i o n   o f   r o ut e   dy n a m i c a l l y ,   t h e   A CO   i s   b e i n us e d.   T h e   i de a l   b e ha v i o r   o f   a   r e a l   a n t   c o l o n y   w a s   t h e   b a c kgr o u n d   c a us e   f o r   T h e   O pt i m i z e D y n a m i c   S e c ur e   M ul t i p a t R o ut i n P r o t o c o l   b a s e A n t - Co l o n y   O pt i m i z a t i o a l go ri t hm .   B e l ow   m e nt i o n e d   i s   t h e   w o r ki n g   p r o c e dur e   o f   A CO :     A l go r i th m O D P R P - ACO   Se t   E n e r gy _P r ot   =   O D MR P - A CO         / /   f or   e n e r gy   bas e   r out i n   Se t   Nod e   =   N;                         / /   Nod e ’s     Se t   Se nde r   =   S;                           / /     N;     S e t   R e c e i v e r   =   R                       / / R     N;    Se t   R o ut i ng=   O D M R P - A CO           O D MR P - A CO   _m e t hod( )   {     F or m   r out e ;     Se l e c t   r ou t e   nod e s   MA X _N i     Max (   e ne r g y ) ;   P e r i odi c al _r x   e ne r g y   i nf f r om   a l l   nod e ’s     Sav e   m a x _e n e r gy   nod e   i n f v al ue   E g   }     i f   ( nod e s   =   r a nge   ( MA X _N i ))  T H E {   Node   f or w or d ( T r ans m i t t e d) ;   Node     i d e nt i f i e r   t o   s hor t e s t   pat h( node )   e l s e     node   i s   unde r   ot he r   L O W _N i   e nd  i f   If ( node   a c c e p t   t he   c om m on  i de nt i f i e r   an r e pl i e s   i t s   de t ai l s   t L O W _N i )   T H E {   Node   t r us t e d;   E l s e     Node   m al i c i ous ;   Se c ur e   n ode     f or w ar R E Q ;   If ( s our c e   n ode   and   d e s t i n at i on  n ode   i s   und e r   t he   s am e   L O W _N i )   T H E N{   f or w ar R E Q   d e s t i nat i on   nod e ;   e l s e   f or w ar R E Q   L O W _N i;   L O W _N i;   M A X _N i;   MA X _N i;   d e s t i nat i on  node ;   E nd  i f   } }   If   ( E ne r g y _r ng< =   MA X _N i   & &   r out e   = =   t r ue   & &   e ne r gy = =   E g)   {     r e c e i v e s   r ou t i ng   pa c k e t   and   s e n t ne x t   hop;   If   ( r e c e i v e r   = = R )   {     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       Com par at i v e   an al y s i s   o f   e ne r g y   bas e d   op t i m i z e dy nam i c   s o ur c e   m u l t i pa t h   ( Nab e e na   A m e e n )   447   r e c e i v e s   r ou t i ng   pa c k e t ;     Se nd   ac k pk t   t o   s e nd e r }     E l s e   {     r e c e i v e r   not   e x i s t   ; }     E l s e   {     node   out   o f   r ang e   or   no de   i s   di e or   l ow   e ne r g y   }     T e r m i nat e   s e s s i on;           / /   t ha t   n ode s   i d   l i nk   f ai l ur e   be c aus e   L o w   e ne r gy .   E nd  i f   F ai l ur e   nod e FN i                                       / /   D y nam i c   pa t s e l e c t i on   ( O pt i m i z e p at h)                                 i f   ( node s   =   r ange   ( MA X _N i )   & &   r out e   = =   t r u e   & &   D i s t anc e = = Mi n)   T H E N   {   Node   f or w ar ( T r ans m i t t e d) ;   Node     i d e nt i f i e r   t o   s hor t e s t   pat h   ( no de )   e l s e     node   i s   unde r   ot he r   L O W _N i   Sour c e   nod e      f or w ar anot h e r   n e i g hbor   n ode   n e x t   n e i g hbor   nod e ;   P ac k e t   r e c e i v e d     de s t i na t i on   nod e   e nd  i f   }     e nd  i f     }     4 .7     A l go r i th m   e x p l an ati o n   S te p   1:     T h e   W S N   ha s   a   n u m b e r   o f   n o de s (N di s t r i b ut e i n   i t .   S te p   2:     A l l   t h e   n o de s   de f e n s a m e   a m o unt   o f   e n e rgy   dur i ng  t h e   s t a r t .   S te p   3:     E a c h   n o de   w i l l   h a v e   i t s   o w n   c r e de n t i a l s   l i ke   i d ,   a nd  i t   w i l l   t r a n s m i t   t h e   s a m e   t o   a l l   t h e   n o de s   b e l o n gi n t o   t h e   n e t w o r k. .   S te p   4:     T h e   n o de s   t h a t   c o l l e c t   t h e   i d   w i l l   c h e c i f   t h e   i d   i s   p r e s e n t   i t h e   m e m o r y   a l r e a dy .   S te p   5:     If   i t   i s   a l r e a dy   t h e r e ,   t h e d a t a   d i s c a r di ng  o c c ur s .   S te p   6:     O i f   i t   w a s   n o t   p r e s e nt ,   t h e t h e   hi g h e o ut s t a ndi n g   e n e r gy   n o de   i s   s e l e c t e w i t t h e   d i s t a n c e   pa t t ha t   i s   t h e   s h o r t e s t .   S te p   7:     If   t h e   r e s i d ua l   e n e rgy   a n d   t h e   d i s t a n c e   a r e   t o   b e   t h e   s a m e ,   t h e a   h i g h e t i m e s t a m p   v a l ue   w i l l   b e   us e d   duri n g   pa c ke t   t ra n s m i s s i o n.   S te p   8:     U n t i l   t h e   de s t i na t i o n   i s   k n o w n ,   t h e   i n f o r m a t i o r e l a t e t o   t h e   l o c a t i o n   s h o ul d   b e   m a i n t a i n e d .   S te p   9:     F a i l u r e   o f   s e n di n g   t h e   p a c ke t s   m a y   o c c ur   i f   t h e   e n e r gy   i s   l ow   f o r   t h e   n o de .   D ue   t o   t h i s   da t a   l o s s   c a o c c ur .   S te p   10:   N ow   l i ke   t h e   a nt s ’  w a y   of   f i n di n t h e   o pt i m i z e pa t h   f r o m   s o ur c e   t o   de s t i na t i o n ,   t h e   O D M P R - A CO   i s   us e i t h e   p r o c e s s .   S te p   11:   M a xi m um   e n e r gy   i s   t ri e t o   b e   a t t a i n e w h i l e   s e l e c t i n g   a n s e n di ng  o f   pa c ke t s .   S te p   12:   Co n f i rm a t i o o f   t h e   da t a   r e c e i v e a t   t h e   de s t i na t i o n   n o de .     S te p   13:   If   t h e   d a t a   i s   r e c e i ve s uc c e s s f ul l y ,   t h e n   a n   a c k n o w l e dgm e nt   i s   s e nt   t o   t h e   s o ur c e   n o de   r e ga rdi n g   t hi s .   T h e   o pt i m i z e dy n a m i c   m ul t i p a t s e l e c t i n p r o c e s s   i s   e xpl a i n e F i gu r e   2   w h i c i s   us e f o r   da t a   s h a ri n g   a nd  f o r w a rdi n g .   T hi s   i s   c l o s e o n   t h e   b a s i s   o f   e n e r gy ,   d i s t a n c e   a n d   m i n i m u m   hub   c o un t .             F i gu r e   2 E f fe c t s   of   s e l e c t i ng  d i f f e r e n t   s w i t c h i n g   u n de dy n a m i c   c o n d i t i o n   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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     441   -   455   448   4 .8     A n t   C o l o n O p ti m i z at i o n   u s i n T r av e l i n S h o r te s t   P a th   P r o b l e m   T h e   m a t ri o f   t h e   s h o r t e s t   di s t a n c e s   (di m e n s i o n   n* n i s   c o n s i d e r e t o   b e   C,   w h e r e   t h e   num b e o f   n o de s   i n   t h e   g ra p G   i s   r e p r e s e n t e b y   n .   T h e   m a t ri e l e m e n t s   w i l l   b e   s h o w i n t h e   a v a i l a b l e   s h o r t e s t   d i s t a n c e b e t w e e n   a l l   t h e   n o de   p a i r s   (i , j ),     i ,   j = 1,   2 ,   …, n .     D e pe n di n g   o t h e   f a c t   i f   t h e   r o ut e   f r o m   n o de   t o   n o de   i s   r e a l i z e d   ( x ij =   1)   o n o t   ( x it =   0) ,   t h e   fo r m u l a t i o o f   A CO   o c c ur s   i t h e   p r o gra m m i ng   b i n a r y   c a t e go r y   w h e r e   t h e   v a r i a b l e s   c a t a ke   t h e   v a l ue s   e i t h e o 1.   T h e   T S P   i s   f o r m ul a t e t o   a s s i g n u m b e r s   f r o m   t o   t o   t h e   n o de s   a l o ng  w i t f e w   m o r e   v a r i a b l e s   u i   ,   c o r r e s po n di ng  t o   t h e   num b e ri n g   o r de r   f o r   t h e   n o de s   p r e s e n t   i t h e   p a t h.   T hi s   i s   h o w   t h e   m a t h e m a t i c a l   fo r m u l a t i o o f   T S P   o c c ur s .     S i n c e   t h e   s ub - pa t a pa rt   f r o m   n o de   1   s h o ul d   n o t   ha v e   a   f e a s i b l e   a s s i g nm e n t   o f   t h e   e xt ra   v a ri a b l e s   u i . ,   t h e   s ub   pa t h s   a r e   e xc l ude d.                                                                                           = 1 = 1                                                                                                                                                                                                                           ( 1 )         S ub j e c t   t o                                                                                                  = 1                           = 1 , 2 , ,                                                                                                                   ( 2 )       = 1                                                                                                      = 1                                 = 1 , 2 ,                                                                                                                                 ( 3 )       = 1                                                                                                 1                         , = 1 , 2 , 3 ,                                                                                                 ( 4 )                                                                                                { 0 , 1 }                     , = 1 , 2 , 3 ,                                                                                                                                 ( 5 )     T h e   i de a   b e h i n d   t hi s   i s   t o   c o m e   up  w i t h   t h e   o r g a n i z e n a t u r e   o f   t h e   a n t   c o l o n y   be h a v i o r   w hi c h   i s   c a l l e d   a s   t h e   a nt   c o l o n y   a l go r i t hm .   I t h e   c a s e   o f   fo r a g i n g   a nt s ,   t he y   ke e t r a c k   o f i n d i n g   t h e   p h e r o m o n e ,   w hi c gi v e s   t h e   s h o rt e pa t h .   If   t h e   p h e r o m o n e   i s   u n a t t e n de d   t h e i t   w i l l   c a us e   t h e   o t h e a nt s   t o   b e   c o n s c i o us   o f   t h e   pa t h s   a n d   w i l l   f i n t h e   s h o rt e s t   p a t f o r   t a s c o m pl e t i o n.   F o r   e xa m pl e ,   i f   a t   t i m e   t ,   a nt   k   i s   t ra n s f e rr e f r o m   n o de   t o   no de   J ,   t h e n   t h e   e qua t i o o f   t h e   t ra n s i t i o pr o b a b i l i t y   i s   de s c r i b e a s   f o l l o w s :                                                                        ( ) = { [  ( ) ] [  ( ) ] [  ( ) ] [  ( ) ]       0                                                                                                                                                                                               ( 6 )      ( )         D e n o t e   t h e   t ra n s i t i o n ’s   a t t ra c t i v e n e s s   p r e v i o us l y .    ( )     T ra n s i t i o a t t ra c t i v e n e s s   i s   a dde d   f o r   a nt s .   S       D e n o t e s   t h e   s e t   o f   n o de s   t h a t   a r e   po i n t i n g   t o   e xc l ud i n g   t h e   f i n a l l y   v i s i t e po i n t   b e f o r e   I.   α ,         P a ra m e t e r s   f o un d   by   s i m ul a t i o n .     T h e   h e uri s t i c   i n f o r m a t i o n   w i l l   b e   da m a ge w h e n   t h e   p h e r o m o n e s   a r e   de po s i t e i a   l a rge   a m o u n t   a n d   t h e   p a t f i n di ng   p r o c e s s   w i l l   s t i l l   b e   c a rr i e d   o ut   by   t h e   a nt s .   T h e r e f o r e ,   t h e   p h e r o m o n e   upd a t e   r ul e   s h o ul d   b e   upda t e d   c o n s t a nt l y .   T h e   c l a s s i c a l   a nt   c o l o n y   a l go ri t hm   i s   m e n t i o n e d   b e l ow .                                                                        ( + ) = ( 1 ) .  ( ) +  ( )                                                                                                                                                               ( 7 )                                                                          ( ) =  = 1 ( )                                                                                                                                                                                                                             ( 8 )     W h e r e i n,   ρ   (0 , 1)  f o r   t h e   r e t e nt i o f a c t o r   p h e r o m o n e ,   u n de   A ij (t i s   t h e   p a t h,   t h e   s um   o f   t h e   n e w l y   a dde i n f o r m a t i o e l e m e n t ,   A ij (t a t   t i m e   a nt   ( t ,   t   +   n )   r e m a i n i n g   o t hi s   pa t i s   c a l c u l a t e d.   T h e r e   a r e   v a r i o us   i s s ue s   t o   b e   c o n s i de r e i N e t w o r r o ut i n g   o pt i m i z a t i o a s   t h e y   di ffe r   f r o m   t h e   c o n v e n t i o n a l   pl a nni n g   o f   pa t h s .   S o m e   o f   t h e   i s s ue s   a r e ,   de l a y   i d a t a   p r e s e n c e ,   de l a y e T hr o ug h put   a n d   o t h e r   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       Com par at i v e   an al y s i s   o f   e ne r g y   bas e d   op t i m i z e dy nam i c   s o ur c e   m u l t i pa t h   ( Nab e e na   A m e e n )   449   i s s ue s   du r i n g   t r a n s m i s s i o b e t w e e n   t h e   r o ut i ng  n o de s .   S o ,   t hi s   p a pe e xpl a i n s   i s s ue s   l i ke   de l a y   i l i f e s pa o t h e   n e t w o r k,   t h e   t hr o ug h pu t ,   b a n dw i dt a nd  e n e r gy   c o n s um p t i o n   p a t h s .   T h e   de l a y   a n t h e i r   i m p a c t s   a r e   t a ke n   i n t o   a c c o un t   w h e n   t h e   s t a t e   t r a n s i t i o n   p r o c e s s   o c c ur s .   A i m p r o v e fo r m ul a   f o r   s t a t e   t ra n s i t i o i s   a s   f o l l ow s :                                             = {      { [  ( ) ] [  ( ) ] }       0                  ( 6 )                                                                                                                                                                   ( 9 )       H e r e ,   q 0   b e t w e e n   0 - 1,   a n i s   a   ra n do m   num b e r   t h a t   f o l l ow s   un i f o r m   di s t r i b ut i o n   b e t w e e n   0 - 1.   ni j   w i l l   n o   m o r e   b e   t h e   f un c t i o n   o f   t h e   i n v e r s e   pa t h.   H ow e ve r ,   t he   de l a y   a n de l a y   j i t t e r   a n d   a   c o unt do w n   f un c t i o n   i s   i m p r o v e d.   C a l c ul a t i n g   t h e   f i n i s t i m e   o f   t h e   e xi t   t a s k   w i l l   gi v e   y o t h e   di s t a n c e   o f   l e n gt h.   M a ke   s p a i s   t h e   o t h e t e rm   f o r   D i s t a n c e   o f   l e n g t h .     D i s tan c e   o Le n g th   R at i o   (D LR   D L R   i s   c o n s i de r e t o   b e   t h e   ra t i o   i D i s t a n c e   o f   l e n gt t o   t h e   o pt i m i z e d   pa t h         D L R =   DL o p t i m i zi ed   P at h       S p e e d u p   (S P )   T h e   r a t i o   o f   t i m e   t a ke f o r   s o l v i n t h e   i s s ue   i n   a   s i n gl e   p r o c e s s i n e l e m e nt   (s e que nt i a l   e xe c ut i o n )   t o   t h e   t i m e   t a ke by   s o l v i n i a   pa ra l l e l   c o m put e (pa ra l l e l   e xe c ut i o n )   i s   c a l l e d   t h e   s pe e dup.         SP=   S eq uen t i al   ex ec ut i o n   t i m e   P ar al l e l   ex ec ut i o n   t i m e       E n e r gy   Eff i c i e n c (EEF F )   T h e   r a t i o   o f   s pe e dup  t o   t h e   p r o c e s s i n e l e m e n t   c o un t   i s   k n o w n   a s   t h e   E n e r gy   E f f i c i e n c y   (E E F F ).   I t   m e a s u r e s   t h e   f r a c t i o n   o f   t i m e   t ha t   t h e   p r o c e s s i n e l e m e nt   w a s   us e e ff e c t i v e l y .   H ow   w e l l   t h e   r e s o ur c e s   a r e   ut i l i z e f o r   t h e   p r o g r a m   e x e c ut i o n   i s   t h e   ul t i m a t e   r e a s o n   b e hi n t h i s .   C o s -   T h e   pa ra l l e l   e xe c ut i o t i m e   a nd  h o w   m a n y   n o de s   w e r e   c r e a t e c o nt r i b ut e s   t o   t h e   c o s t .     E E F F =     SP N umb er   of   P r o c es s i n g   el em en t s     C o s   T h e   pa ra l l e l   e xe c ut i o n   t i m e   a nd  h o w   m a n y   n o de s   w e r e   c r e a t e c o n t ri b ut e s   t o   t h e   c o s t .     Co s t   =   N o .   o f   n o de s   ×   p a r a l l e l   e xe c ut i o n   t i m e     4. 9   A d v an tage s   a)   N e a o pt i m i z a t i o i s   o b t a i n e d   by   t h e   p r o po s e s c h e m e   i v a ri o us   n e t w o r c o n f i gu ra t i o n s .     b)   L i f e s pa o f   t h e   s e n s o n e t w o r ks   i s   i n c r e a s e d   t hr o ug h   dut y   s c h e dul i n g   i w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks .     c)   A a d a pt i v e   m e c h a ni s m   du ri n g   t ra f f i c   a n d   r o ut i ng  o f   m ul t i p a t h   i s   p r o v i de   d)   D e pe n di n g   o t h e   pa s s i v e   a n d   a c t i v e   i n f o r m a t i o m o n i t o r i ng  a n r e t ri e v a l     e)   F o c u s   o n   t h e   r e duc e de l a y   a nd  c o n s u m pt i o o f   e n e r gy   i t he   W S N     A   p r o t o c o l   t h a t   i s   e n e rgy   e ff i c i e n t .       5.   R ES U LTS   A ND  D IS C U S S I O N   F o r   c h e c ki n g   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e ,   t h e   N S s i m ul a t o w a s   us e d.   T h e   o b t a i n e d   r e s ul t s   s h o w e t ha t   t h e r e   w a s   b e t t e e f f i c i e n c y   a n d   i m p rov e pe r f o r m a n c e   w h e v a ri o us   m e t ri c s   w e r e   c o n s i de r e w h e n   di s t i n gu i s h e d   b e t w e e n   t h e   o t h e e xi s t i n g   a pp r o a c h e s   f r o m   t h e   l i t e ra t u r e .   T h e   s i m ul a t i o n   pa r a m e t e r s   a r e   s h o w n   i T a b l e   1   a n d   t hi s   i s   us e f o t h e   p r o t o c o l   de s i gn.   T h e   r e s ul t   o f   s i m ul a t i o i s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 .   T h i s   i s   t h e   b e s t   s h o r t e s t   p a t t ha t   w a s   s e l e c t e o t h e   b a s i s   o f   e n e r gy   a n d   t h e   di s t a n c e   f o r   da t a   fo r w a r d i n g .     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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     441   -   455   450   T a b l e   1 .   S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   P a r a m e t e r   V a l u e   S i m u l a t o r     NS - 2 ( v 2 . 3 4 )   S i m u l a t i o n   L a n d s c a p e   2 5 0 0 * 1 0 0 0   N o .   o f .   n o d e s     50    N o d e   T y p e   H e t e r o g e n e o u s   T r a n s m i s s i o n   R a n g e     2 5 0 m   N o d e   E n e r g y   100J   P a c k e t   s i z e     1 0 0 0 b i t s   T ra n s m i s s i o n   Ra n g e   1 0 0   K b y t e s   A n t e n n a   T y p e   O m n i   d i r e c t i o n a l   M o b i l i t y   M o d e l s   C o m m u n i c a t i o n   Ra n d o m - w a y p o i n t   (0 - 3 0   m / s )   Ra d i o   F re q u e n c y   850 - 9 5 0   M H z   Ro u t i n g   P r o t o c o l   O D M R P - A CO   M A P r o t o c o l   IE E E   8 0 2 . 1 1   Ba c k g r o u n d   D a t a   T ra ff i c   CBR   P a c k e t   I n t e r v a l   0 . 0 1   s e c           F i gu r e   3 .   S i m u l a t i o r e s ul t   d i a g ra m       En e r gy   C o n s u m p ti on :   T h e   a m o unt   o f   e n e r gy   t h a t   i s   ut i l i z e du r i ng   t h e   c o m m u n i c a t i o a n d   d a t a   pr o c e s s i n i s   c a l l e a s   e n e r gy   c o n s um pt i o n.       F i gu r e   de pi c t s   t h e   e n e rgy   c o n s um pt i o n   v a r i a t i o s e e n   i t he   n e t w o r f o r   t h e   n o de s   ra n ge   f r o m   50 - 500.   T h e   us a ge   o f   e n e r gy   fo r   t ha t   n e t w o r w i l l   r e a c h   a   m a xi m um   o f   15. 10  J   w h e n   t h e   n o de   c o un t   i s   50 .   I t h e   pr o c e s s   of   i n c r e a s i ng  t h e   n o de   c o un t   f r o m   50  n o de s   t o   100  n o de s   i n   t h e   s a m e   n e t w o r k,   t h e   c o n s um p t i o n   o e n e r gy   i s   ob s e r v e t o   f a l l   dow n .   A g a i n,   b y   i n c r e a s i n g   t h e   c ount   f r o m   10 t o   200,   t h e r e   i s   a i n c r e a s e   s e e n   i t h e   m i ni m um   e n e r gy   c o n s um pt i o n   w hi c h   i s   v e r y   pr o gr e s s i v e .   W h e n   t h e   c o un t   c r o s s e s   400,   t h e r e   i s   a   de c r e a s e   i n   t h e   m i ni m um   e n e r gy   c o n s um pt i o n   f o r   t h a t   n e t w o r k.   E xa c t l y   a t   500,   8. 04   J   i s   t h e   v a l ue   r e c o r de f o r   t h e   e n e r gy   c o n s um pt i o w h i c h   i s   c o m pa ra t i v e l y   a   l o w e r   v a l ue .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.