I nd o ne s ia n   J o urna l   of   E lect rica l   E ng ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   A u g u s t   20 21 ,   pp.   8 7 9 ~ 8 8 9   I SS N:   2502 - 4 7 5 2 ,   DOI :   1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 2 . pp 879 - 8 8 9          879       J o ur na l   ho m ep a g e :   h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   O ptima l   pa th   disc o v ery   for   two   mo v ing   sinks   with   a   co mm o n   junct io n   in   a   wi re less   sens o r   net wo rk       Sa t is h   T u ng a 1 ,   Sa da s hiv a   V .   Cha k ra s a l i 2 ,   N .   Sh y la s hree 3 ,   L a t ha   B .   N . 4 ,   M a m a t ha   A .   S . 5   1 De p a rtme n t   of   El e c tro n ics   &   Tel e c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   M   S   Ra m a iah   In stit u te   of   Tec h n o lo g y ,   Be n g a lu r u ,   I n d ia   2 De p a rtme n o El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   M S  R a m a iah   In stit u te  o Tec h n o l o g y ,   Be n g a lu r u ,   I n d ia   3 De p a rtme n t   of   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   RV   C o ll e g e   of   En g i n e e rin g ,   Be n g a l u ru ,   In d ia   4 De p a rtme n t   of   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   JS S   A c a d e m y   of   Tec h n ica l   Ed u c a ti o n ,   Be n g a lu r u ,   I n d ia   5 De p a rtme n t   of   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   S t.   J o se p h   E n g i n e e rin g   Co ll e g e ,   M a n g a l u ru ,   In d ia       Art icle   I nfo     AB S T RAC T   A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   Oct   15 ,   2 0 2 0   R ev is ed   J u n   1 ,   2 0 2 1   Acc ep ted   J u n   19 ,   2 0 2 1       A   n e w   a lg o rit h m   is   d e sc ri b ed   fo r   d e term in in g   th e   o p ti m a l   ro u n d - tri p   p a t h s   fo r   two   m o v i n g   si n k s   in   a   wire les s   se n so r   n e two r k .   T h e   a lg o rit h m   u se s   b in a ry   in teg e r   p ro g ra m m in g   to   se lec t   t wo   non - o v e rlap p i n g   sh o rtes t   p a t h s   e x c e p t   h a v in g   a   c o m m o n   ju n c ti o n   n o d e   to   c o v e r   a ll   th e   se n so r   n o d e s.   Th e   two   p a th s   a re   b a lan c e d   as   n e a rly   e q u a l   as   p o ss ib le.   T h a t   is   th e   se n s o r   n o d e s   a lo n g   each   p a th   a re   e q u a l   or   d iffer   by   ju st   o n e   d e p e n d i n g   on   wh e th e r   t h e   to tal   n u m b e r   of   se n so r   n o d e s   e x c lu d in g   t h e   j u n c ti o n   n o d e   is   e v e n   or   o d d .   In   t h is   m e th o d ,   b o t h   th e   p a t h   len g th s   a re   m a d e   e q u a l   or   v e ry   n e a rly   e q u a l   w h il e   t h e   to ta l   len g th   is   m in imiz e d .   Th is   i n teg ra ted   a p p r o a c h   is   a   n o v e l   a n d   u n i q u e   so l u ti o n   to   s o lv e   th e   d u a l   m o v in g   sin k   p a t h   p ro b lem   in   a   wire les s   se n so r   n e tw o rk .   K ey w o r d s :   B alan ce d   lo ad in g   Dis jo in t   p ath s   Par ticip atin g   ed g es   Par ticip atin g   n o d es   Sin g le   co m m o n   ju n ctio n   T wo   m o v in g   s in k s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sh y lash r ee   N .   Dep ar tm en t   of   E lectr o n ics   &   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   R   V   C o lleg e   of   E n g in ee r i n g   R   V   Vid y an ik eth an   Po s t,   8 th   Mile,   My s u r u   R o ad ,   B en g alu r u   5 6 0 0 5 9 ,   Kar n atak a ,   I n d ia   E m ail:   s h y lash r ee n @ r v ce . ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O N   In   g en e r al,   a   wir eless   s en s o r   n etwo r k   ( W SN)   co n s is ts   of   s t atic   s en s o r   n o d es   an d   o n e   or   more   s tatic   s in k s .   T h e   s en s o r s   s en d   th eir   s en s ed   d ata   to   th e   d esig n ated   s in k s   o v er   m u lti - h o p   tr an s m is s io n .   B u t,   in   th o s e   s itu atio n s   wh er e   th e   s en s o r s   ar e   s p r ea d   o v er   a   wid e   g e o g r ap h ic   ar ea   with   la r g e   in ter   s en s o r   d is tan ce s ,   th e   s en s o r s   an d   th e   s in k s   m ay   n o t   be   f u lly   co n n ec ted   be ca u s e   of   th e   in s u f f icien t   co m m u n icatio n   r an g e   of   th e   s en s o r   n o d es.   T h e n   th e   m u l ti - hop   t r an s m is s io n   f r o m   s e n s o r s   to   th e   s tatic   s in k s   m a y   n o t   be   p o s s ib le.     In   s u ch   a   s itu atio n ,   o n e   m o b ile   s in k   ( MS)   or   m o r e   MSs   ( m o b ile   co llecto r s )   ar e   u s ed   to   g ath er   d ata   f r o m   th e   s en s o r s   [1 ] - [ 1 3 ] .   Mo b ile   s in k s   p h y s ically   m o v e   ar o u n d   th e   W SN   an d   c o llect   th e   d ata   f r o m   th e   s en s o r s .   Mo b ile   u n its   ca r r y in g   th e   s in k   can   be   g r o u n d   b ased   or   air b o r n e   wh er e   u n m an n e d   ae r ial   v e h icles   ( UAVs )   ar e   u tili ze d   [ 1 4 ] - [ 1 7 ] .   Her e,   we   u s e   m u ltip le   s in k s   ( d ata   co ll ec to r s )   m o u n ted   on   g r o u n d   b ased   m o v in g   u n its   co n tr o lled   m an u ally   or   by   r o b o ts .   It   is   as s u m ed   th at   th e   g eo g r ap h ical   r eg i o n   co v e r ed   by   th e   W SN   is   am en ab le   f o r   t h e   p h y s ical   n a v ig atio n   of   th e   m o b ile   s in k s   an d   th e y   ca n   s m o o th ly   ap p r o ac h   th e   v icin i ty   of   th e   in d iv id u al   s en s o r s .   Ou r   p r o p o s ed   m eth o d   d ete r m in es   th e   b est   p ath   f o r   two   m o b ile   s in k s   to   co v er   th e   W SN   ar ea   s atis f y in g   th e   g iv en   co n s tr ain t s .   T h e   m eth o d   can   be   ex te n d e d   to   h a n d le   m u ltip le   s in k s   an d   also   can   o p tim ize   th e   p ath s   of   t h e   m o v in g   s in k s   in   th e   p r esen ce   of   k n o wn   o b s tacle s   [ 1 8 ] - [ 21]   in   th e   W SN   a r ea .   Gen er ally ,   th e   s ch ed u lin g   an d   th e   m o b ilit y   of   m o b ile   s in k s   ar e   d eter m in is tically   co n tr o lled   to   s u it   th e   ap p licatio n .   T h e   m o b ile   s in k s   in c r ea s e   th e   life   of   s tatic   s en s o r s   by   r e d u cin g   t h e   tr an s m is s io n   lo a d   of   s en s o r s   by   r ed u cin g   th e   in ter m ed iate   r elay in g   task   of   t h em .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   Au g u s t   20 21 :   879   -   8 8 9   880   2.   ST E M   M O DE L ,   SY M B O L S   AND   DE F I NI T I O NS     2 . 1 .   M o v ing   s ink   pa t hs   In   our   s ch em e,   we   h av e   two   m an ag ed   s er v ice   p r o v id er s   ( MSPs )   co v er in g   th e   s en s o r   node   g r id   p o in ts   of   th e   en tire   W SN.   T h e   two   p ath s   ar e   d esig n ated   as   MSP1   an d   MSP2 .   A   p ath   is   m ad e   up   of   a   s eq u en ce   of   non - r e p ea tin g   ed g es.   In   t h e   p r esen t   s ch em e   o n ly   s tr aig h t   a n d   d iag o n al   ed g es   ar e   allo we d .   As   an   ex am p le,   two   p ath s   MSP1   an d   MSP2   ar e   s h o wn   in   Fig u r e   1.   Her e,   MSP 1   an d   its   ed g es   a r e   m ar k ed   in   r ed   w h ile   th o s e   of   MSP2   ar e   m ar k ed   in   b lu e.             Fig u r e   1.   T wo   m o v i n g   s in k   p a th s   MSP1   an d   MSP2       L et   th e   s et   of   ed g es   f o r m in g   MSP1   an d   MSP2   be   r ep r esen ted   by   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E,   r esp ec tiv ely .   T h e   in d iv id u al   e d g es   of   MSP1 _ E   a n d   MSP2 _ E   ar e   r ep r esen ted   as   ( 1 )   an d   ( 2 ) .      1 _ = [ 1 _ ( 1 ) , 1 _ ( 2 ) , . . . . , 1 _ ( ) , . . . . , 1 _ ( 1 ) ]   ( 1 )      2 _ = [ 2 _ ( 1 ) , 2 _ ( 2 ) , . . . . , 2 _ ( ) , . . . . , 2 _ ( 2 ) ]   ( 2 )     Her e   1   an d   2   ar e   th e   s izes   of   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E,   r esp ec tiv ely .   I n d i v id u al   elem en ts   1 _ ( )   an d   2 _ ( )   ar e   th e   ed g es   of   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E,   r esp ec tiv ely .   In   t h e   g r ap h   c o n tex t,   L1   an d   L2   ar e   th e   n u m b er   of   e d g es   in   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E,   r esp ec tiv ely .   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E   ar e   th e   non - o v e r lap p in g   s u b s ets   of   th e   ed g e   s et   E   of   th e   g r ap h .     2 . 2 .   I nd ex   f o rm a t   re presenta t io n   of   M SP1 _ E   a nd   M SP2 _ E   A   s u b s et   can   be   r ep r esen ted   in   in d e x   f o r m at   in   ter m s   of   th e   f u ll   s et.   I n d ex   f o r m at   of   a   s u b s et   is   a   b in ar y   v e cto r   of   len g th   t h at   is   eq u iv alen t   to   th e   s ize   of   th e   f u ll   s et.   L et   th e   b in ar y   v ec t o r   1   r ep r esen t   th e   in d ex   f o r m at   of   MSP1 _ E .   T h en   th e   s ize   of   1   is     wh ich   is   th e   s ize   of   E .   T h e   b in ar y   v ec to r   1   is   f o r m ed   as   f o llo ws.   T h e     elem en t   of   1   is   s et   to   1,   if   ( )   of     b elo n g s   to   MSP1 _ E ,   else   it   is   s et   to   ze r o .   T h at   i s ,     1 ( ) = { 1 ,                           if  e dge    1 _ 0 ,                           othe r w ise   ( 3 )     f or   = 1   to   .   Fro m   ( 3 ) ,   it   can   be   s ee n   th at   ( 1 ) = 1 .   An o th er   way   of   r e p r es en tin g   1   is   ( 4 ) .     1 ( 1 _ ( ) ) = 1     for     = 1   to  1 1 (        ) = 0 }   ( 4 )     Similar ly ,   th e   in d ex   f o r m at   of   MSP2 _ E   r ep r esen ted   by   2   is   a   b in ar y   v ec to r   of   len g th     wh o s e     elem en t   is   g iv en   by   ( 5 ) .     2 ( ) = { 1 ,                         if  e d ge    2 _ 0 ,   othe r wi s e   ( 5 )     f o r   = 1   to   .   Her e,   ( 1 ) = 2 .   An o th er   way   of   r ep r esen tin g   2   is   ( 6 ) .     2 ( 2 _ ( ) ) = 1     for     = 1     to     2 2 (        ) = 0 }   ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Op tima l   p a th   d is co ve r y   fo r   tw o   mo vin g   s in ks   w ith   a   co mmo n   ju n ctio n   in   a   w ir eless     ( S a tis h   Tu n g a )   881   2 . 3 .   Dec is io n   v ec t o rs   x 1   a nd   x 2   B in ar y   v ec to r s   1   an d   2   ar e   also   th e   d ec is io n   v ec to r s   in   d eter m in in g   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E   u s in g   an   o p tim izatio n   p r o g r am .   T h i s   m ea n s ,   o n ce   1   an d   2   ar e   d eter m in ed   u s in g   s ay   th e   b in ar y   in teg er   p r o g r am   ( B I P) ,   t h en   MSP1 _ E   a n d   MS P2 _ E   ar e   o b tain ed   b ased   on   ( 4 )   a n d   ( 6 ) .   In   f ac t,   we   ca n   e x p r ess   MSP1 _ E   an d   MSP2 _ E   as   ( 7 ) .      1 _ = ( 1 )     a n d      2 _ = ( 2 )   ( 7 )     Her e,   f in d ( )   is   a   MA T L AB   f u n ctio n   th at   g iv es   th e   in d ex   lo ca tio n s   of   1 s   in   v ec to r   .       2 . 4 .   M o v ing   s ink   pa t hs   as   t he   s eq uence   of   no d es   T h e   p ath s   MSP1   an d   MSP2   can   also   be   r ep r esen ted   as   th e   s eq u en ce s   of   n o d es.   T h e   co r r esp o n d in g   s et   of   n o d es   wh ich   f o r m   MSP1   an d   MSP2   ar e   r ep r esen ted   by   s ets   MSP1 _ V   an d   MSP2 _ V   as   ( 8 )   an d   ( 9 ) .      1 _ = [ 1 _ ( 1 ) , 1 _ ( 2 ) , . . . . , 1 _ ( ) , . . . . , 1 _ ( 1 ) ]   ( 8 )      2 _ = [ 2 _ ( 1 ) , 2 _ ( 2 ) , . . . . ,  2 _ ( ) , . . . . , 2 _ ( 2 ) ]   ( 9 )     Sin ce ,   MSP1   an d   MSP2   ar e   clo s ed   p ath s ,   f o r   each   p ath ,   t h e   n u m b e r   of   ed g es   is   eq u al   to   th e   n u m b er   of   v er tices.   T h er ef o r e ,   1   an d   2   ar e   th e   n u m b e r   of   v e r tices   in   MSP 1   an d   MSP2 .   In   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 ) ,   1 _ ( )   an d   2 _ ( )   ar e   th e   v er tices   of   MSP1 _ V   an d   MSP2 _ V,   r esp ec tiv el y .       2 . 5 .   I nd ex   f o rm a t   re presenta t io n   of   M SP1 _ V   a nd   M SP2 _ V   I n d ex   f o r m at   of   MSP1 _ V   is   r e p r esen ted   by   th e   b i n ar y   v ec to r s   1 y   as   ( 1 0 ) .     1 ( ) = { 1 ,                           if      e dg e      1 _ 0 ,                           othe r wi s e   ( 1 0 )     f or   = 1   to   .   T h e   len g th   of   1 = = | |   wh er e   V   is   th e   v er tex   ( n o d e)   s et   of   th e   g r ap h .   Fro m   ( 1 0 ) ,   it   can   be   s ee n   th at   ( 1 ) = 1 .   An o th e r   way   of   r ep r esen tin g   1   is   ( 1 1 ) .     1 ( 1 _ ( ) ) = 1   for   = 1   to   1 1 (        ) = 0 }   ( 1 1 )     Similar ly ,   th e   i n d ex   f o r m at   of   MSP2 _ V   is   r ep r esen ted   by   t h e   b in ar y   v ec to r   2   as   ( 1 2 ) :     2 ( ) = { 1 ,                                2 _ 0 ,   othe r wi s e   ( 1 2 )     f o r   = 1   to   .   T h e   len g th   of   2 = = | | .   Fro m   ( 1 2 ) ,   it   can   be   s ee n   t h at   ( 2 ) = 2 .   An o th er   way   of   r ep r esen tin g   2   is   ( 1 3 ) .     2 ( 2 _ ( ) ) = 1     for     = 1     to     2 2 (        ) = 0 }   ( 1 3 )     2 . 6 .   Dec is io n   v ec t o rs   y 1   a nd   y 2   B in ar y   v ec to r s   1   an d   2   ar e   also   t h e   d ec is io n   v ec to r s   in   d eter m in in g   MSP1 _ V   a n d   MSP2 _ V   wh en   an   o p tim izatio n   p r o g r am   is   u s ed   to   d eter m in e   t h em .   T h is   m ea n s ,   o n ce   1   an d   2   ar e   d eter m in e d   u s in g   s ay   th e   B I P ,   th en   MSP1 _ V   an d   MSP2 _ V   ar e   o b tain e d   u s in g   th e   MA T L AB   f in d ( …)   f u n ctio n   as   ( 1 4 ) .      1 _ = ( 1 )   2 _ = ( 2 )   ( 1 4 )     2 . 7 .   P a rt icipa t ing   no des   a nd   pa rt icipa t ing   no de  s et   A   node   ( v er tex )   th at   b el o n g s   to   MSP1 _ V   or   MSP2 _ V   is   d e f in ed   as   a   p a r ticip atin g   n o d e.   T h at   is ,   a   p ar ticip atin g   node   {  1 _ } {  2 _ } .   T h e   p a r ticip atin g   n o d e   s et   is   th e   co llectio n   of   all   t h e   p ar ticip atin g   n o d es.   Par ticip a tin g   n o d e   s et,   r ep r esen ted   by    ,   is   g iv e n   by   th e   u n io n   of   MSP1 _ V   a n d   MSP2 _ V   as :      = {  1 _ } {  2 _ }     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   Au g u s t   20 21 :   879   -   8 8 9   882   2 . 8 .   Sens o r   no de   v er t ex   s et   T h e   s e n s o r   n o d e s   of   t h e   n e t w o r k   a r e   r e p r e s e n t e d   by   t h e   s e t   .   A l l   t h e   n o d e s   ( g r i d   p o i n t s )   n e e d   not   be   s e n s o r   n o d e s .   P a t h s   M S P 1   a n d   M S P 2   s h o u l d   f u l l y   c o v e r   .   T h u s     is   a   s u b s e t   of      w h i c h   in   t u r n   is   a   s u b s e t   of   .     2 . 9 .   Co m mo n   no de   T h e   W SN   h as   a   s in g le   co m m o n   n o d e   or   a   ju n ctio n   n o d e   d e n o ted   by    ,   It   is   n o r m ally   a   n o d e   at   th e   ce n tr o id   of   th e   W SN   or   v er y   n ea r   to   it.   T h e   g r id   p o in t   lo ca t io n   of   th e      is   th e   d esig n e r s   c h o ice.      m ay   or   m ay   not   b elo n g   to   .   In   th e   e x a m p le   of   Fig u r e   1,   n o d e   13   is   t h e      an d   it   b elo n g s   to   .   T h e   p at h s   MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   co m p u ls o r ily   v i s it   th e   n o d es   of     in clu d in g    .     2 . 1 0 .   P a rt icipa t ing   edg es   a nd   pa rt icipa t ing   edg e   s et   An   ed g e   th at   b elo n g s   to   MSP1 _ E   or   MSP2 _ E   is   d ef in ed   as   a   p ar ticip atin g   ed g e.   T h at   is ,   ed g e     is   a   p ar ticip atin g   ed g e   if    1 _   or    2 _ .   C o llectio n   of   all   th e   p ar ticip atin g   ed g es   of   th e   f o r m s   th e   p ar ticip atin g   ed g e   s et   d en o te d   by    .   T h en ,      is   g iv en   by   ( 1 5 ) .      = {  1 _ } {  2 _ }   ( 1 5 )     Fro m   ( 3 )   an d   ( 5 ) ,   we   know   t h at   1 ( ) = 1   if    1 _   an d   2 ( ) = 1   if    2 _ .   T h er ef o r e,     is   a   p ar ticip atin g   ed g e   if   1 ( ) = 1   or   2 ( ) = 1 .   T h is   f ac t   can   be   r ep r esen ted   as   ( 1 6 ) .              if     1 ( ) + 2 ( ) = 1   ( 1 6 )     2 . 1 1 .   P a rt i ci pa t ing   deg re e   of   a   v er t ex   C o n s id er   a   v er tex   ( )   of   th e   MSP   g r ap h .   T h e   n u m b er   of   ed g e s   co n n ec ted   to   th at   v er tex   is   d ef in ed   as   th e   co n v en tio n al   d eg r ee   of   th at   v er tex .   C o n v en tio n al   d eg r ee   of   v e r tex     d en o ted   by   ( )   is   g iv en   by :     ( ) = N umb e r   o e dge s   c on n e c te d   to  n od e         All   th e   ed g es   of   n o d e   i   m a y   n o t   p ar ticip ate   in   f o r m in g   th e   MSP.   We   d ef in e   t h e   p ar ticip atin g   d e g r ee   of   a   n o d e   ( v er tex )   i ,   r ep r esen ted   by    ( )   as   ( 1 7 ) .      ( ) = N umb e r   of  pa r tic ip a tin e d ge s   c on n e c te t n ode     ( 1 7 )     B ased   on   th is   d ef in itio n ,   in   Fig u r e   1,    ( 3 ) = 2   b ec au s e   o n ly   two   ed g es   ( 3 ,   2)   an d   ( 3 ,   9)   of   n o d e   3   p ar ticip ate   in   MSP1 .   Als o ,   in   Fig u r e   1,    ( 1 ) = 0   b ec au s e   v er te x   1   d o es   not   h o s t   an y   p ar ticip atin g   e d g e.       2 . 1 2 .   P a rt i ci pa t ing   edg e   s et   of   v er t ices   T h o s e   ed g es   of   th e   g r a p h ,   co n n ec ted   to   v er tex   i   f o r m   th e   co n v en tio n al   ed g e   s et   of   v er te x     an d   it   is   d en o ted   by    ( ) .   It   is   d ef in ed   as   ( 1 8 ) .      ( ) = { Those   e dge s   c on n e c te to  n ode   }   ( 1 8 )     T h e   p ar ticip atin g   ed g es   wh ich   p ass   th r o u g h   n o d e     f o r m   th e   p ar ticip atin g   ed g e   s et   of   th at   n o d e.   T h u s    ( )   wh ich   d en o tes   th e   p ar ticip atin g   ed g e   s et   of   n o d e     is   d ef in ed   as :      ( ) = { Those   pa r t ic ipa tin g   e dge s   c on n e c te to  n ode   }       To   d eter m i n e    ( ) f o r   a   g iv e n   i ,   we   h av e   to   co u n t   th o s e   e d g es   wh i ch   ar e   c o n n ec te d   to   v er tex     an d   wh ich   ar e   also   p ar ticip atin g   ed g es   ( th o s e   wh o   b elo n g   to    ).   Ob v io u s ly ,   t h ese   ed g es   ar e   th e   m em b er s   of    ( ) .   An   ed g e     b elo n g s     if    ( , ) = 1   ( p r o p e r ty   of    )   an d   also   b elo n g s      if   1 ( ) + 2 ( ) = 1   ( s e e   ( 1 6 ) ) .   T h er e f o r e,        ( )     if      ( , ) = 1     a n d     ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 1   ( 1 9 )     Sin ce   b o th    ( , )   an d   1 ( ) + 2 ( )   ar e   b i n ar y   v ar iab les,   a n d   o p er atio n   ca n   be   r ep lace d   by   m u ltip licatio n   o p e r atio n .   T h er ef o r e,   ( 1 9 )   can   be   r ewr itten   as   ( 2 0 ) .      ( )  ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 1   ( 2 0 )     f o r   = 1   to   .   No w,   f o r   = 1   to   ,   co n s id er   th e   s u m m atio n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Op tima l   p a th   d is co ve r y   fo r   tw o   mo vin g   s in ks   w ith   a   co mmo n   ju n ctio n   in   a   w ir eless     ( S a tis h   Tu n g a )   883   ( ) =  ( , ) ( 1 ( ) + 1 ( ) ) = 1   ( 2 1 )     Her e,    ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) )   is   a   b in ar y   v a r iab le   wh i ch   can   tak e   th e   v alu e   1   or   0.   T h er ef o r e   ( 2 1 )   im p lies   th at    ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) )   is   1   f o r   ( )   d is tin ct   v alu es   of   .   T h is   m ea n s ,   f r o m   ( 2 0 ) ,   t h at,    ( )   is   s atis f ied   f o r   ( )   d is tin ct   v alu e s   of     out   of   .   T h e r ef o r e,   th e   n u m b er   of   elem en ts   in    ( )   is   ( ) .   T h er ef o r e,      ( ) = |  ( ) | = ( )   ( 2 2 )     Fro m   ( 2 1 )   an d   ( 2 2 ) ,   we  g et,      ( ) =  ( , ) ( 1 ( ) + 1 ( ) ) = 1   ( 2 3 )       3.   DUAL   M O VING   S I NK   P A T H   DIS CO V E RY   P RO B L E M   Ou r   o b jectiv e   is   to   f i n d   MSP1   an d   MSP2   s atis f y in g   th e   f o llo win g   co n s tr ain ts .     B o th   MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   v is it   th e   co m m o n   n o d e   cn .     T h er e   s h o u l d   be   s in g le   c o m m o n   n o d e.     MSP1   an d   MSP2   each   s h o u ld   f o r m   r o u n d   tr ip   p ath s   v is itin g   ev er y   s en s o r   n o d e   ex ac tly   o n ce   in   each   tr ip ,   tr av ellin g   alo n g   th e   e d g es   of   t h e   g r ap h .       MSP1   an d   MSP2   ar e   to   be   ed g e   d is jo in t.       MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   not   cr o s s   each   o th er .   If   th e   p ath s   cr o s s ,   th er e   is   a   p o s s ib il ity   of   th e   p h y s ical   co llis io n   of   th e   m o v in g   s in k   v eh icles.       MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   not   cr o s s   th em s elv es.   T h en   th e   le n g th   of   th at   p ath   will   be   u n n e ce s s ar ily   lo n g er   co m p ar ed   to   th e   non -   cr o s s in g   ca s e.     MSP1   an d   MSP2   ar e   to   be   n o d e   d is jo in t   ex ce p t   f o r   a   c o m m o n   n o d e.     MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   n o t   h av e   an y   s u b - to u r s   [ 2 2 ] .     T o tal   len g th   of   th e   tr i p   by   MS P1   an d   MSP2   s h o u ld   be   m in i m u m .     L en g th   ( MSP1 )   s h o u ld   be   eq u al   or   v er y   n ea r l y   eq u al   to   len g t h   ( MSP2 ) .     T h e   i n t e r m e d i a te   non - s e n s o r   v e r t i c es   s h o u l d   not   r e p e a t   a l o n g   t h e   p a t h s   t r a v el l e d   ei t h e r   by   MS P 1   or   M SP 2 .     3 . 1 .   P ro po s ed   s o lutio n   T h e   m eth o d   p r o p o s ed   to   s o lv e   th e   DM SP   is   s im ilar   to   s o lv in g   T SP   [ 2 3 ]   with   two   s alesp eo p le .   As   in   T SP   [ 2 2 ] ,   h er e   also   we   u s e   b in ar y   in teg er   p r o g r am m in g   [ 2 4 ] .   Ou r   m aj o r   co n tr i b u tio n   is   to   ex p r ess   th e   co n s tr ain ts   in   th e   alg eb r aic   f o r m   in   ter m s   of   t h e   4   d ec is io n   v ec to r s   x1,   x 2 ,   y1   an d   y 2 .         4.   F O RM UL AT I O N   OF   CO NST RA I NS   T h e   co n s tr ain ts   of   s ec tio n   3   ar e   ex p r ess ed   in   p r o p er   alg e b r ai c   f o r m ats   s u itab le   f o r   th e   b in ar y   in teg er   p r o g r a m m in g   s o lv er .   We   ass u m e   th at   MSP1   an d   MSP2   ar e   th e   o p tim u m   p ath s   s atis f y in g   th e   co n s tr ain ts   of   s ec tio n   3.     4 . 1 .   Co ns t ra ints   on   co m m o n   no d e   C o n s id er   th e   co m m o n   n o d e   cn   th r o u g h   wh ich   MSP1   an d   MSP2   b o th   en ter   o n ce   a n d   le av e   o n ce .   T h u s   th e    ( ) = 4   if     is   th e   co m m o n   n o d e.   ( See   node   13   in   Fig u r e   1)   No w,   co n s id er   o th e r   p ar ti cip atin g   n o d es.   Sin ce   p ath s   MSP1   an d   MSP2   ar e   clo s ed   p ath s   with o u t   an y   s u b   l o o p s   ar e   t r ee   s eg m en ts ,   a   p ath   h as   to   en ter   a   n o n - co m m o n   p ar ticip a tin g   n o d e   o n ce   an d   leav e   also   o n ce .   T h er ef o r e,   th e   p ar ticip atin g   d eg r ee    ( )   h as   to   be   2   if   n o d e     b elo n g s   {   }   ( Set   d if f er en ce ) .   MSP1   an d   MSP2   do   not   v is it   n o n - p a r ticip atin g   n o d es.   T h e r ef o r e,   th er e   is   n eith er   an   en tr y   nor   an   e x it   f o r   th ese   n o d es.   T h e r ef o r e ,    ( ) = 0   f o r     wh ich   do   not   b elo n g   to    .   T h ese   p ar ticip a tin g   d eg r ee   v alu es   ar e   s u r m is ed   as :     C ase   1)   No d e     is   th e   co m m o n   n o d e.   T h en ,    ( ) = 4   f o r   =  .     C ase   2)   No d e     b elo n g s   to   PN   ex ce p t   th e   co m m o n   n o d e.   T h e n ,    ( ) = 2   f o r   {   } .     C ase   3)   No d e     d o es   not   b elo n g   to   PN.   T h en ,    ( ) = 0   f o r    .   Usi n g   ( 2 3 )   to   r ep r esen t    ( ) ,   th e   a b o v e   th r ee   ca s es   eq u atio n s   can   be   ex p r ess ed   as :        ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 4     for     =  = 1   ( 2 4 )      ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 2     for     {   } = 1   ( 2 5 )      ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 0     for      = 1   ( 2 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   Au g u s t   20 21 :   879   -   8 8 9   884   No w,   co n s id er   th e   co m m o n   n o d e   cn .   It   b elo n g s   to   b o th   MSP1 _ V   an d   MSP2 _ V.   T h er ef o r e ,   f r o m   ( 1 0 ) ,   1 (  ) = 1   an d   f r o m   ( 1 2 ) ,   2 (  ) = 1 .   T h er ef o r e,     1 ( ) + 2 ( ) = 2     for     =    ( 2 7 )     No w,   co n s id er   node   i   wh ich   b elo n g   to   {  1 _  } .   T h en   f r o m   ( 1 0 ) ,   1 ( ) = 1   b u t   f r o m   ( 1 2 ) ,   2 ( ) = 0   b ec au s e   now   {  2 _ }   b ec au s e,   {  1 _  }   an d   {  2 _ }   ar e   d is jo in t.   T h e r ef o r e   1 ( ) + 2 ( ) = 1   f o r   {  1 _  } .   Similar ly ,   it   can   be   s h o wn   th at   1 ( ) = 0   but   2 ( ) = 1   an d   1 ( ) + 2 ( ) = 1   wh en   {  2 _  } .   T h u s ,   1 ( ) + 2 ( ) = 1   wh en   { {  1 _  } {  2 _  } } .     Sin ce ,   { {  1 _  } {  2 _  } }   is   eq u iv alen t   to   {   } ,       1 ( ) + 2 ( ) = 1     for     {   }   ( 2 8 )     f o r      f r o m   ( 1 0 )   an d   ( 1 2 ) ,   1 ( ) = 0   an d   2 ( ) = 0 .   T h er ef o r e,     1 ( ) + 2 ( ) = 0     for        ( 2 9 )     C o m p ar in g   th e   R HS   of   ( 2 4 ) ,   ( 2 5 )   an d   ( 2 6 ) ,   with   ( 2 7 ) ,   ( 2 8 )   an d   ( 2 9 ) ,   it   is   clea r   t h at   ( 2 4 ) ,   ( 2 5 )   a n d   ( 2 6 )   ca n   be   r ep lace d   by   a   s in g l e   eq u atio n   as   ( 3 0 ) .      ( , ) = 1 ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 2 ( 1 ( ) + 2 ( ) )     for       ( 3 0 )     4 . 2 .   Co ns t ra ints   re g a rding   t he   co m m o n   no de   C o m m o n   n o d e      is   s elec ted   by   th e   d esig n e r   an d   is   k n o wn   a   p r io r i.      b elo n g s   to   MSP1 _ V   an d   MSP2 _ V.   T h is   co n s tr ain t   is   ex p r ess ed   as   ( 3 1 )   an d   ( 3 2 ) .     1 (  ) = 1   ( 3 1 )     2 (  ) = 1   ( 3 2 )     4 . 3 .   Co ns t ra ints o n sen s o no des   T h m o v i n g   s in k   p ath ,   eith e r   MSP1   o r   MSP2   h as  to   v is it  th s en s o r   n o d es  r ep r esen ted   b y   th s et  T h er ef o r th e    ( )   o f   th ese   n o d es  h as  to   b e x ac tly   two   f o r   n o n - co m m o n   n o d es   an d   f o u r   f o r   th c o m m o n   n o d e.   ( Fo r   o th e r   n o d es it c an   b two   o r   ze r o . )   T h is   co n s tr ain t   is   ex p r ess ed   as ( 3 3 )   a n d   ( 3 4 ) .      ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 4     f o r     =  = 1   ( 3 3 )      ( , ) ( 1 ( ) + 2 ( ) ) = 2     f o r     {  } = 1   ( 3 4 )     4 . 4 .   No n - cr o s s ing   cr it er io n   MSP1   an d   MSP2   s h o u ld   n o cr o s s   ea ch   o th er   o r   th em s elv e s .   ( T h ey   ca n   m ee at  th c o m m o n   n o d e) .   Sin ce   MSP1   an d   MSP2   ar e d g d is jo in t,  th s elf - cr o s s in g   o f   MSP1   an d   MSP2   ca n   o c cu r   o n ly   alo n g   th e   d iag o n al  ed g es  o f   g r id   ce lls .   W h en   cr o s s in g   o cc u r s   in   g r id   c ell,   b o th   th d iag o n a ed g es  ac as  th p ar ticip atin g   ed g es.  L et  1   an d   2   b th two   d ia g o n al  e d g es o f   a   s p ec if ic  g r id   ce ll.  T h en ,   f r o m   ( 1 6 ) :     1  1 ( 1 ) + 2 ( 1 ) = 1     2  1 ( 2 ) + 2 ( 2 ) = 1       If   b o th   1   an d   2   wer e   to   b elo n g   to    ,   th en   b o th   th e   ab o v e   co n d itio n   s h o u l d   be   tr u e.   T h en ,   1 ( 1 ) + 2 ( 1 ) + 1 ( 2 ) + 2 ( 2 ) = 2 .   To   p r ev en t   th is   ev e n t   an d   to   av o id   cr o s s in g ,     1 ( 1 ) + 2 ( 1 ) + 1 ( 2 ) + 2 ( 2 ) < 2   ( 3 5 )     C o n s tr ain t   ( 3 5 )   av o i d s   d iag o n al   cr o s s in g   in   a   s p ec if ic   g r id   ce ll.   To   ex te n d   t h is   to   all   g r i d   ce lls ,   we   ap p ly   c o n s tr ain t   ( 3 5 )   to   all   t h e   g r i d   ce lls   in   t h e   g r ap h .   L et   th e   g r id   ce lls   of   th e   g r ap h   be   d en o ted   as   = [ ( 1 ) , ( 2 ) , . . . . , ( ) , . . . . , ( ) ]   wh er e     is   th e   to tal   n u m b er   of   ce lls .     L et   ( ) . 1   an d   ( ) . 2   be   th e   two   d iag o n al   ed g es   of   ce ll   ( )   f o r   = 1   to   .   T h en   th e   ex ten s io n   of   ( 3 5 )   f o r   all   th e   ce lls   can   be   ex p r ess ed   as   ( 3 6 ) .     1 ( ( ) . 1 ) + 2 ( ( ) . 1 ) + 1 ( ( ) . 2 ) + 2 ( ( ) . 2 ) < 2   ( 3 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Op tima l   p a th   d is co ve r y   fo r   tw o   mo vin g   s in ks   w ith   a   co mmo n   ju n ctio n   in   a   w ir eless     ( S a tis h   Tu n g a )   885   4 . 5 .   O bje ct iv e   f un ct io n   to   be   m ini m ized   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   to   be   m i n i m i z e d   in   D M S P   is   t h e   t o t a l   l e n g t h   of   t h e   m o v i n g   s i n k   p a t h s   M S P 1   a n d   M S P 2 .   In   our   s c h e m e ,   t h e   h o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c a l   (  )   e d g e   l e n g t h s   a r e   n o r m a l i z e d   to   1   a n d   h e n c e   t h e   l e n g t h   of   d i a g o n a l   e d g e s   a r e   2 .   T h e r e f o r e ,   t h e   t o t a l   l e n g t h   of   M S P 1   a n d   M S P 2   r e p r e s e n t e d   by     is   g i v e n   by   ( 3 7 ) .     = 1 s um (    e dge s   of  1 ) + 2 s um ( dia gon a l   e d ge s   of  1 )   + 1 (           2 ) + 2   (             2 )   (3 7 )       is   a   lin ea r   f u n ctio n   of   th e   d ec i s io n   v ar iab les   an d   it   is   th e   o b j ec tiv e   f u n ctio n   to   be   m in im ize d .       5.   B I NA RY   I N T E G E R   P RO G RAM   F O RM UL A T I O N   AND   SO L U T I O N   F O R   DM SP   T h e   DM SP   is   s o lv ed   u s in g   B I P   th at   s o lv es   f o r   1 ,   2 ,   1   an d   2   to   m in im ize     s u b jecte d   to   th e   co n s tr ain ts ,   ( 3 0 )   to   ( 3 4 )   an d   ( 3 6 ) .   All   th e   c o n s tr ain ts   ar e   lin e ar   an d   f r o m   ( 3 7 ) ,   it   can   be   s ee n   th at   th e   o b jectiv e   f u n ctio n     is   al s o   lin ea r   [ 2 5 ] .   B I P   is   ap p lied   iter ativ ely   u n til   all   th e   s u b - to u r s   ar e   elim in at ed   [ 2 3 ] .   B I P   g iv es   th e   f in al   o p tim u m   v alu es   of   1 ,   2 ,   1   an d   2 .   T h en   th e   o p tim u m   p ath s   MSP1   an d   MSP2   a r e   o b tain ed   in   ter m s   of   ed g es   as   g iv en   by   ( 4 ) ,   ( 6 )   an d   in   ter m s   of   n o d es   as   g iv en   by   ( 1 1 ) ,   ( 1 3 ) .   DM SP   alg o r ith m   is   d is cu s s ed   in   th e   s ec tio n   5 . 1 .     5 . 1 .   DM SP   a lg o rit hm   I n p u ts :   Gr id   b ased   W SN   with   k n o wn   s en s o r   n o d e   lo ca tio n s .   C o m m o n   n o d e   (  ) ,   as   s elec ted   by   th e   d esig n er .   In   g en e r al,   cn   is   s elec ted   to   be   at   th e   ce n ter   of   th e   W SN   ar ea .   Ou tp u t:   Op tim al   p ath s   MSP1   an d   MSP2 .     I d en tify     n o d es   an d     ed g es   of   t h e   g r id   g r ap h .     I n itially   s et   th e   d ec is io n   v ec to r s   1 , 2   an d   1   an d   2   as   all   ze r o   v ec to r s   of   len g th     an d   ,   r esp ec tiv ely .     Min im ize   th e   to tal   len g th     as   g iv en   by   ( 3 7 ) ,   s u b jecte d   to   c o n s tr ain ts   ( 3 0 ) ,   ( 3 1 ) ,   ( 3 2 ) ,   ( 3 3 ) ,   ( 3 4 )   an d   ( 3 6 )   u s in g   B I P .       R ep ea t   s tep   4   u n til   all   s u b to u r s   ar e   elim in ated .     Get   th e   f in al   o p tim u m   v alu es   of   1 , 2 , 1   an d   2 .     Get   MSP1   an d   MSP2   in   ter m s   of   ed g es   an d   n o d es   u s in g   ( 4 ) ,   ( 6 )   an d   ( 1 1 ) ,   ( 1 3 ) .     Ov er .     E x a m ple   1   Her e,   = 8 ,   = 6 ,   an d   th e   c o m m o n   n o d e    = 22 .     = [ 22     39     10     23     42     16     46     18     9     44     41     12     7     2     38     8     25     20     34     17     15     3 ]     Af ter   s o lv in g   th e   B I P   f o r   t h is   p r o b lem ,   th e   r esu ltin g   p ath s   MSP1   ( in   r ed )   an d   MSP2   ( in   b lu e)   ar e   s h o w n   in   Fig u r e   2.   Her e,    1 _ = [ 2     3     10     11     12     18     17     23     22     16     9     8     7 ]   an d   1 = 13 .   In   Fig u r e   2,    2 _ = [ 15     22     28     34     41     42     47     39     44     38     32     28     20 ]   an d   2 = 14 .   Fro m   MSP1 _ V   a n d   M SP 2 _ V,   th e   co r r esp o n d in g   p ath   le n g th s   can   be   o b tain e d   b ased   on   ( 3 7 ) .           Fig u r e   2.   Min im u m   len g th   d u al   m o v in g   s in k   p ath s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   Au g u s t   20 21 :   879   -   8 8 9   886   6.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S   AND   D I SC USS I O N   C o n s i d e r   t h e   f o l l o wi n g   t w o   m o d e s   o f   t h e   m o v i n g   s i n k   u n i t .   M o d e   1 :   T h e   m o v i n g   s i n k s   h a v e   o n l y   h o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c al   m o v em e n t s   a l o n g   t h g r i d   n o d e s   ( s e e   Fi g u r e   3 ( a ) ) .   M o d 2 :   T h m o v i n g   s i n k s   h a v d i a g o n a l   m o v e m e n t   c a p a b il i t y   i n   a d d i t i o n   t o   h o r i z o n ta l   a n d   v er t i c a l   m o v e m e n ts   ( s e e   F i g u r e   3 ( b ) ) .   M S D N   c a n   b a p p l i e d   t o   b o t h   t h e   m o d e s .   I n   m o d e   1 ,   d i a g o n a l   e d g e s   a r e   i g n o r e d   w h i l e   a p p l y i n g   M S D N .   T h e   t o t a l   l e n g t h   o f   t h e   o p t i m a l   t r a v el   p a t h s   w h i c h   c o v e r   t h e   s e n s o r   n o d e s   o f   t h e   g i v en   W SN   a r e a ,   i n   m o d e   2 ,   is   s h o r t e r   c o m p a r e d   t o   t h a o f   m o d e   1 .   E x p e r i m e n t   1   c o m p a r e s   t h e   o p t i m a l   r o u n d   t r i p   t r a v e l   d i s t a n c e s   o f   t h e s e   t w o   m o d es .             ( a)   ( b )     Fig u r e   3.   T h ese  f ig u r es a r e;  ( a )   4 - co n n ec ted   g r id   lay o u t a n d   ( b )   8 - co n n ec ted   g r id   lay o u t       E x perim ent   1   Her e,   we   c o n s id er   3   W SNs   wi th   p r o g r ess iv ely   i n cr ea s in g   s izes.   T h e   n u m b er   of   s en s o r   n o d es   is   tak en   as   r o u n d   ( 4 5 %   of   n u m b e r   of   g r id   p o in ts )   in   each   W SN.   T h e   s en s o r   n o d es   ar e   d is tr ib u ted   r a n d o m ly   am o n g   th e   g r id   p o in ts .   T h o p tim al  len g th s   o f   MSP1   an d   MSP2   in   b o th   th m o d es  in   all  th 3   W SN s   ar g iv en   in     T ab le  1 MSP1   an d   MSP2   ar e   d eter m in ed   f o r   two   m o d es   w h er e,   4 - c o n n ec tiv it y   is   m ode   1   an d   8 - c o n n ec ti v ity   is   m ode   2.   T h e   o p tim al   p ath s   o b tain ed   u s in g   DM SP   ar e   s h o wn   in   Fig u r e s   4   to   6   f o r   all   th e   3   W SNs .   Fro m   T ab le   1,   we   s ee   th at   th e   o p tim al   len g th   of   p ath s   in   m ode   2   is   s h o r ter   co m p ar ed   to   th o s e   of   m ode   1.       T ab le  1 .   Op tim al  len g th   o f   M SP 1   an d   MSP2   in   two   m o d es f o r   1   th e   5   W SN’ s   G r i d   s i z e   o f   W S N   Le n g t h   o f   M S P 1   Le n g t h   o f   M S P 2   Le n g t h   o f   M S P 2   M o d e   1   M o d e   2   M o d e   1   M o d e   2   M o d e   1   M o d e   2   5 × 5   1 2 . 0 0 0 0   9 . 6 5 6 0   1 2 . 0 0 0 0   8 . 8 2 8 0   2 4 . 0 0 0 0   1 8 . 4 8 4 0   6 × 6   1 8 . 0 0 0 0   1 1 . 6 5 6 0   1 4 . 0 0 0 0   1 2 . 4 8 4 0   3 2 . 0 0 0 0   2 4 . 1 4 0 0   7 × 7   2 4 . 0 0 0 0   2 0 . 4 8 4 0   1 4 . 0 0 0 0   1 2 . 8 2 8 0   3 8 . 0 0 0 0   3 3 . 3 1 2 0           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   Gr id   s ize  5 ×5 ; ( a)   m o d 1   a n d   ( b )   m o d 2     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Op tima l   p a th   d is co ve r y   fo r   tw o   mo vin g   s in ks   w ith   a   co mmo n   ju n ctio n   in   a   w ir eless     ( S a tis h   Tu n g a )   887       ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   Gr id   s ize  6 ×6 ; ( a)   m o d 1   a n d   ( b )   m o d 2           ( a)   ( b )     Fig u r e   6.   Gr id   s ize   7 × 7 ( a)   m o d e   1   an d   ( b )   m ode   2       7.   CO NCLU SI O N   A   n ew   tech n iq u e   is   p r esen ted   to   d eter m in e   t h e   o p tim al   p at h s   f o r   two   m o v in g   s in k s   with   a   co m m o n   node   b etwe en   t h e   two   p ath s .   T h e   p ath s   can   be   alo n g   th e   h o r izo n tal/v er tical   ed g es   an d / o r   im m ed iate   d iag o n al   ed g es   b ased   on   th e   o p tim ality   cr iter io n .   T h e   p ath s   ar e   so   d eter m in ed   t h at   th e   two   p ath s   do   not   c r o s s   each   o th er   or   o v er lap   e x ce p t   at   t h e   co m m o n   n o d e.   T h e   lin ea r   in t eg er   p r o g r a m   is   s o lv ed   u s in g   4   d ec is io n   v ec to r s   wh ich   m ak e   th e   s p ec if icatio n s   of   c o n s tr ain ts   ea s y   a n d   f lex ib le.   In   t h is   m eth o d ,   b o th   t h e   p at h   len g th s   a r e   m a d e   eq u al   or   v e r y   n ea r ly   eq u al   wh i le   th e   to tal   le n g th   is   m in im ize d .   T h is   in te g r ated   ap p r o ac h   is   a   n o v el   an d   u n iq u e   s o lu tio n   to   s o lv e   th e   d u al   m o v in g   s in k   p ath   p r o b lem   in   a   W SN .       RE F E R E NC E S   [1 ]   C.   Tu n c a ,   S.   Isi k ,   M.   Y.   D o n m e z   a n d   C.   Ers o y ,   " Distri b u ted   M o b il e   S in k   R o u t in g   f o r   W irele ss   S e n s o r   Ne two r k s:   A   S u rv e y , "   I EE E   C o mm u n ic a ti o n s   S u rv e y s   &   T u t o ria ls ,   v o l.   16,   no.   2,   p p .   8 7 7 - 8 9 7 ,   S e c o n d   Qu a rter   2 0 1 4 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S URV . 2 0 1 3 . 1 0 0 1 1 3 . 0 0 2 9 3 .     [2 ]   M.   Di   F ra n c e sc o ,   S.   K.   Da s,   a n d   G.   An a sta si,   Da ta   c o ll e c ti o n   in   wire les s   se n so r   n e two r k s   wit h   m o b il e   e lem e n ts:   A   su rv e y ,   AC M   T r a n s.   S e n s o r   Ne two rk s ,   v o l .   8,   n o .   1,   p p .   1 3 1 ,   2 0 1 1 .     [3 ]   H.   Hu a n g ,   A.   V.   S a v k i n ,   M.   Din g ,   a n d   C.   Hu a n g ,   M o b il e   r o b o ts   in   wire les s   se n so r   n e two r k s:   A   s u rv e y   on   tas k s,”   Co mp u ter   Ne tw o rk s ,   v o l.   1 4 8 ,   pp.   1 19,   2 0 1 9 ,   doi :   1 0 . 1 0 1 6 /J.COM NET. 2 0 1 8 . 1 0 . 0 1 8 .   [4 ]   W.   Li a n g ,   J.   Lu o ,   a n d   X.   Xu ,   " P ro lo n g in g   Ne two rk   Li fe ti m e   v i a   a   Co n tro ll e d   M o b il e   S in k   in   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk s,"   in   2 0 1 0   IE EE   Gl o b a l   T e lec o mm u n ic a ti o n s   Co n f e re n c e   GLOBE COM   2 0 1 0 ,   2 0 1 0 ,   p p .   1 - 6,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /G LOCOM. 2 0 1 0 . 5 6 8 3 0 9 5 .     [5 ]   Z.   Wa n g ,   S.   Ba sa g n i,   E.   M e lac h rin o u d is,   a n d   C.   P e tri o li ,   Ex p lo it i n g   S i n k   M o b i li ty   f o r   M a x i m izin g   S e n so r   Ne two rk s   Li fe ti m e ,   Pr o c e e d in g s   of   t h e   3 8 t h   An n u a l   H a wa ii   In ter n a ti o n a l   C o n fer e n c e   on   S y ste m   S c ien c e s ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /h ics s.2 0 0 5 . 2 5 9 .     [6 ]   H .   Hu a n g ,   P e rfo rm a n c e   Im p ro v e m e n t   by   In tro d u c in g   M o b il i ty   in   Wi re les s   C o m m u n ica ti o n   Ne two rk s ,”   a rXiv:   1 7 1 2 . 0 2 4 3 6 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.   23 ,   No .   2 ,   Au g u s t   20 21 :   879   -   8 8 9   888   [7 ]   S.   M.   A.   Ak b e r,   et   al . ,   Da ta   Vo l u m e   Ba se d   Da ta   G a th e rin g   in   WS Ns   u sin g   M o b il e   Da ta   Co ll e c to r ,   in   Pro c e e d in g s   of   th e   2 2 n d   In ter n a t io n a l   D a ta b a se   E n g i n e e rin g   &   A p p li c a ti o n s   S y mp o si u m   on   -   IDE AS   2 0 1 8 ,   2 0 1 8 ,   d oi :   1 0 . 1 1 4 5 /3 2 1 6 1 2 2 . 3 2 1 6 1 6 6 .   [8 ]   S.   Ba sa g n i,   A.   Ca ro si,   C.   P e tri o li ,   M o b i li ty   in   wire les s   se n so r   n e t wo rk s,   in :   Al g o rit h ms   a n d   Pro t o c o ls   fo r   Ad   Ho c   and   S e n s o r   Ne two rk s ,   Jo h n   Wi ley   &   S o n s,   In c . ,   2 0 0 7 .   [9 ]   M.   Ko ç   a n d   I.   K o rp e o g l u ,   Co o rd i n a ted   m o v e m e n t   of   m u lt ip le   m o b il e   si n k s   in   a   wire les s   se n so r   n e two r k   f o r   imp ro v e d   li fe ti m e ,   in   EURA S IP   J o u rn a l   on   W ire les s   Co mm u n ica ti o n s   a n d   Ne two rk in g ,   v o l.   2 0 1 5 ,   n o .   1,   2 0 1 5 ,   doi :   1 0 . 1 1 8 6 /s1 3 6 3 8 - 0 1 5 - 0 4 7 2 - 5.   [1 0 ]   U.   Ha rih a ra n ,   M u lt i   S in k   S c h e d u li n g   S c h e m e   fo r   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk s ,”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l   of   A d v a n c e d   and   Ap p li e d   S c ien c e s ,   v o l.   3 ,   n o .   2,   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 4 .   [1 1 ]   H.   A.   Al‐Be h a d il i,   S.   K.   Alwa n e ,   Y.   I.   Al‐Ya sir,   N.   O.   P a rc h i n ,   P.   Olley ,   a n d   R.   A.   Ab d ‐Alh a m e e d ,   Us e   of   m u lt ip le   m o b il e   sin k s   in   wire les s   se n so r   n e two rk s   fo r   larg e ‐sc a le   a re a s,”   IET   W ire les s   S e n so r   S y ste ms ,   v o l.   10,     no.   4,   p p .   1 7 5 1 8 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 4 9 /i e t - wss.   2 0 1 9 . 0 2 0 8 .   [1 2 ]   P.   Z h o n g   a n d   F.   R u a n ,   An   e n e rg y   e fficie n t   m u lt ip le   m o b il e   si n k s   b a se d   ro u ti n g   a lg o r it h m   fo r   wire les s   se n so r   n e two rk s,”   IOP   Co n fer e n c e   S e rie s:   M a ter ia ls   S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   v o l.   3 2 3 ,   p.   0 1 2 0 2 9 ,   2 0 1 8 ,     d o i:   1 0 . 1 0 8 8 /1 7 5 7 - 8 9 9 x / 3 2 3 /1 / 0 1 2 0 2 9 .   [1 3 ]   W.   Wen ,   C. - Y.   Ch a n g ,   S.   Z h a o ,   a n d   C.   S h a n g ,   Co o p e ra ti v e   Da t a   Co ll e c ti o n   M e c h a n ism   Us in g   M u lt i p le   M o b il e   S in k s   in   Wi re les s   S e n so r   Ne two r k s,”   S e n s o rs ,   v o l.   1 8 ,   n o .   8,   p.   2 6 2 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 3 3 9 0 /s1 8 0 8 2 6 2 7 .   [1 4 ]   S.   Li u ,   Z.   Wei,   Z.   G u o ,   X.   Yu a n ,   a n d   Z.   F e n g ,   " P e rfo rm a n c e   An a ly sis   of   UAVs   As siste d   Da ta   Co ll e c ti o n   in   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk , "   in   2 0 1 8   IE EE   8 7 th   Veh icu l a r   T e c h n o lo g y   Co n fer e n c e   (VT C   S p ri n g ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 5,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /VTCS p rin g . 2 0 1 8 . 8 4 1 7 6 7 3 .   [1 5 ]   A.   M a z a y e v ,   N.   Co rre ia,   a n d   G.   S c h ü tz,   Da ta   G a th e rin g   in   W ir e les s   S e n so r   Ne two r k s   Us i n g   Un m a n n e d   Ae rial   Ve h icle s,”    I n ter n a t io n a l   J o u rn a l   of   W ire les s   In f o rm a ti o n   N e two rk s ,   v o l.   2 3 ,   n o .   4,   p p .   297 3 0 9 ,   2 0 1 6 ,     d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s1 0 7 7 6 - 0 1 6 - 0 3 1 9 - y.   [1 6 ]   C.   Lu o ,   M.   N.   S a tp u te,   D.   Li,   Y.   Wan g ,   W.   Ch e n ,   a n d   W.   W u ,   " F i n e - G ra in e d   Traje c to ry   Op ti m iza ti o n   of   M u lt i p le   UAVs   fo r   Eff icie n t   Da ta   G a th e rin g   fro m   WS Ns , "   IEE E/ ACM   T ra n sa c ti o n s   on   Ne two rk i n g ,   v o l.   2 9 ,   n o .   1,     pp.   1 6 2 - 1 7 5 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T NET. 2 0 2 0 . 3 0 2 7 5 5 5 .   [1 7 ]   O.   Bo u h a m e d ,   H.   G h a z z a i,   H.   B e sb e s   a n d   Y.   M a ss o u d ,   "A   UA V - As siste d   Da ta   Co ll e c ti o n   fo r   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk s:   Au t o n o m o u s   Na v ig a ti o n   a n d   S c h e d u li n g , "   in   IEE E   Acc e ss ,   v o l.   8,   p p .   1 1 0 4 4 6 - 1 1 0 4 6 0 ,   2 0 2 0 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ACCES S . 2 0 2 0 . 3 0 0 2 5 3 8 .   [1 8 ]   K.   C l a r k s o n ,   S.   K a p o o r ,   a n d   P.   V a i d y a ,   R e c t i l i n e a r   s h o r t e s t   p a t h s   t h r o u g h   p o l y g o n a l   o b s t a c l e s   in   O ( n ( l o g n ) 2 )   t i m e ,   P r o c e e d i n g s   of   t h e   t h i r d   a n n u a l   s y m p o s i u m   on   C o m p u t a t i o n a l   g e o m e t r y   -   S C G   87 ,   1987,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 4 1 9 5 8 . 4 1 9 8 5 .   [1 9 ]   R.   Ku m a r,   T.   Am g o th   a n d   D.   D a s,   " Ob sta c le - Aw a re   Co n n e c ti v it y   Estab li sh m e n t   in   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk s,"   IEE E   S e n so rs   J o u r n a l ,   v o l.   2 1 ,   n o .   4,   p p .   5 5 4 3 - 5 5 5 2 ,   15   F e b . 1 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /JS EN. 2 0 2 0 . 3 0 3 2 1 4 4 .   [2 0 ]   G.   Xie ,   K.   Ota ,   M.   Do n g ,   F.   P a n ,   a n d   A.   Li u ,   En e rg y - e fficie n t   ro u ti n g   fo r   m o b il e   d a ta   c o l lec to rs   in   wire les s   se n so r   n e two rk s   wit h   o b sta c les ,   Pee r - to - Pee r   Ne two rk in g   a n d   A p p li c a ti o n s ,   v o l.   1 0 ,   n o .   3,   p p .   4 7 2 4 8 3 ,   2 0 1 6 ,     doi :   1 0 . 1 0 0 7 /s1 2 0 8 3 - 0 1 6 - 0 5 2 9 - 1.   [2 1 ]   G.   Xie   a n d   F.   P a n ,   " Cl u ste r - Ba se d   Ro u ti n g   f o r   t h e   M o b il e   S in k   in   Wi re les s   S e n so r   Ne two rk s   wi th   O b sta c les , "   IEE E   Acc e ss ,   v o l.   4,   pp.   2 0 1 9 - 2 0 2 8 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ACCE S S . 2 0 1 6 . 2 5 5 8 1 9 6 .   [2 2 ]   M.   Dia b y ,   T h e   Trav e ll i n g   S a le sm a n   P ro b lem :   A   Li n e a r   P ro g ra m m in g   F o rm u lati o n ,   W S EA S   T ra n sa c ti o n s   on   M a t h e ma ti c s ,   v o l.   6,   n o .   6,   pp.   745 - 7 5 4 ,   2 0 0 7 .   [2 3 ]   Y.   S h u a i,   S.   Yu n fe n g ,   a n d   Z.   Ka i ,   An   e ffe c ti v e   m e th o d   f o r   so lv i n g   m u lt i p le   tra v e ll in g   sa les m a n   p r o b lem   b a se d   on   NSG A - II,   S y ste ms   S c ien c e   &   Co n tro l   E n g i n e e rin g ,   v o l.   7,   n o .   2,   p p .   1 0 8 1 1 6 ,   2 0 1 9 ,     doi :   1 0 . 1 0 8 0 /2 1 6 4 2 5 8 3 . 2 0 1 9 . 1 6 7 4 2 2 0 .   [2 4 ]   G.   P a tak i,   Tea c h in g   I n teg e r   P r o g ra m m in g   F o rm u lati o n s   Us in g   t h e   Trav e li n g   S a les m a n   P ro b lem ,   S IAM   Rev iew ,   v o l.   4 5 ,   no.   1,   p p .   1 1 6 1 2 3 ,   2 0 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 3 7 /s 0 0 3 6 1 4 4 5 0 2 3 6 8 5 .     [2 5 ]   V.   G.   D e i n e k o ,   B.   K l i n z ,   A.   T i s k i n ,   a n d   G.   J.   W o e g i n g e r ,   F o u r - p o i n t   c o n d i t i o n s   f o r   t h e   T S P :   T h e   c o m p l e t e   c o m p l e x i t y   c l a s s i f i c a t i o n ,   D i s c r e t e   O p t i m i z a t i o n ,   v o l .   14,   no.   C,   pp   147 159,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i s o p t . 2 0 1 4 . 0 9 . 0 0 3 .         B I O G RA P H I E S   OF   AUTH O RS         Dr .   S a tis h   T u n g a   re c e iv e d   h is   P h . D.   in   El e c tro n ics   E n g in e e r in g   fro m   Ja in   Un i v e rsity ,   Ba n g a lo re   in   2 0 1 8 .   He   d i d   h is   B. E .   a n d   M.E .   in   El e c tro n ics ,   in   1 9 8 4   a n d   1 9 9 1 ,   re sp e c ti v e ly ,   fro m   Un iv e rsit y   Visv e sv a ra y a   Co ll e g e   of   En g i n e e rin g ,   Ba n g a l o re .   He   is   p re se n tl y   wo rk in g   as   a ss o c iate   p ro fe ss o r   in   De p a rtme n t   of   El e c tro n ics   a n d   Tele c o m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   M   S   Ra m a iah   In stit u te   of   Tec h n o l o g y ,   Ba n g a lo re .   He   h a s   p u b li sh e d   m o re   th a n   10   p a p e rs   i n   v a rio u s   in tern a ti o n a l   c o n fe re n c e s   a n d   j o u rn a ls.   His   a re a s   of   i n tere sts   a re   ima g e   p ro c e ss in g ,   sig n a l   p ro c e ss in g ,   c o m m u n ica ti o n   s y ste m s,  a n ten n a s,  a n d   e lec tro n ic circ u it s .     Ema il :   sa ti sh . tu n g a @m srit. e d u         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.