Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   9 , No .   3 ,  Ma rch   201 8 ,  pp.  599 ~ 601   IS S N:  25 02 - 4752 , DO I: 10 .11 591/ ijeecs . v9.i 3 . pp 599 - 601           599       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Path Op timizati on  Algorith m in  Wireless  Sensor  Network  with  Obstacl e       J. S .   Pr aveen 1 , Mr.  M ay il vah anan 2   1 Resea rc h   Sc hol ar,   AM E T  Unive rsit y ,   Ch enna i ,   I ndia   2 Profess or,   Depa rtment  of   Inform at ion   Techn olog y ,   AM ET Univers ity ,   Ch enna i ,   I ndia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   N ov   2 9 , 201 7   Re vised  Jan   2 7 , 201 8   Accepte d  Fe b   1 9 , 201 8       Cluste ring  is  used  for  prolong i ng  the   n et work  li fe t ime  in  W SN .   It  groups   sensor  nodes  int o  diffe re nt  grou ps  and  sele ct s  a  single   node  as  a  cl uster  he ad  (CH)  for  al l  the   groups.  CH S  c oll e ct   the   data  from   consona nt  cl usters  an d   forward  the   da ta  to  base   stati on.   In  thi s  pape r ,   we   proposed  pat h  o pti m iz ation  al gorit hm   in  W i re le ss   Sensor  Network  with  an   obstac l e  (PO AW SNO)  tha t  per iodicall y   select s  the   c luste r  h ea ds  accordi ng  t o  qual ity   f ac to r.   The   qua l i t y   fa ct or  is  esti m ated  b y   three  crite ria   in cl uding  qu al ity   of   the   li nk,   re m ai nin g   ene rg y   and  degr ee   of  the   node .   Path  opti m iz a ti o n  te chni qu e  dete rm ine s  the   shortest  pat h   dur ing  obstacle   pre sent  in  the  W SN.   PO T  is  used   to   re duc e  th e   hop  count   and  pac ke t  dela y .   T he  sim ula ti on  r esult s  demons tra te   th at   th is  appr oac h   imp rove s  the   throughp ut  and  r educe  th e  loss  of  pa cke ts   and  en er g y   consum pti on  in t he  ne twork  usin g  net work sim ul at or.   .   Ke yw or d s :   Ob sta cl e   Cl us te rin g   Qu al it y Fact or   Lin k R obust ne ss   WSN     Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   J.S.   Pr a vee n ,    A MET   Un i versi ty , Ch en nai,   India.       1.   INTROD U CTION   W i reless  se nso r  net work   us es   rad i o  f reque nc ie s  to  m ake  distribu te d  sen sin g  ta sk s .  WSN s   hav e  t heir   app li cat io ns   in   plant  m on it or ing,  fire  detect ion   a nd   le a kag e   of   chem ic al ,  battl efiel d  su rve il la nce,  automa ti on  in  trans portat ion,  healt h,   radi at ion s,  in du st r ia l  us e  and   ga s  detect ion .  G eogra ph ic   r ou t ing   does  no t  r equ i re   global  topolo gy   of   the  W S N s.  A  sen sor  no de  m akes  ro uti ng   reso l ution   base d  on  the  ge og ra ph ic   posi ti on   of  it sel f  and   it s  ne ighbors.  T he  sens or s  forw a r d  the  data  to  t he  nei ghbor,   wh ic h  is  cl os e st  to  the  sink .   This  reduces  the  a ve rag e  hop  c ount.  H ow e ve r,   geog raphic  r outi ng   ca nnot  optim iz e  the  nu m ber   of   hops   wh il e  a   sens or   has  no  neig hbor  cl os e r  to  the  base  sta ti on .  T he  inci den t  of   the  pro blem   can  be  cause d  by  m any  factors   su c h  as s pa rse depl oym ent o f sens or s , obs ta c le s and se nsors  f ai lure s.     We  pro po se   E nergy - E ff ic ie nt   Algorit hm   in  W i reless  Sensor  Netw ork   wi th  an   obsta cl e.  The  el ect in g  cl us te r  hea d  is   based   on   t he  qu al it y  factor   t hat  is  evaluate d  by  the  r obust ness  of  the  li nk,  de gree  of  th e  node  and resi du al  e ne rg y  [1 ] .       2.   RELATE D  W ORK     A  distri bu te d  a lgorit hm   na m e d  scal able  ene r gy  eff ic ie nt  cl us te rin g  hierarc hy  (S P EECH )   [1 ]   schem e   sel ect s  Cl us te r  Head  ( CH )  an d  relay s  separ at el y  based   on nod e s  el igibil it i es.  I n  this  way,   high  an d  lo w  degree   nodes  a re  re presenti ng  as  CHS  a nd   relay s.  SPEECH  m ain ly   us ed  t o  m i ti gation  of  CH S  energy  bur de n.   Fa n - Sh a ped  Cl us te rin g  ( FSC)   [ 2]  schem e  introd uced  pa rtit ion   a  la rg e - scal e  ne twork   into   fa n - s ha ped  cl us t erin g.  Re li able  Re act ive  Rou ti ng   En han cem ent  (R3E)   [ 3]  increases  t he   resil ie nce  to   li nk   dy nam i cs  for  WSNs/I WSNs.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  3 ,  Ma rc h   201 8   :   599   –   601   600   In   E nergy - E ff i ci ent  Ti m er - ba sed  O ne - shot  m ax  functi on  com pu ta ti on   ( TMC )  al gorith m ,  the  nodes   are  gro u ped   in to  cl us te rs  an d  com pu ta ti on   oc cur s  over  tw o  con te ntion   sta ges.   Geogr a phi c  R ou ti ng  [ 4]  is  for  prolo ngin g  the  netw ork  li feti m e  and   optim i zes  the  routin g  path  am on g  obsta cl es  in  cl ust ered   WSN.  A  Virtual  Coordi nate - Ba sed  By passi ng   Vo i d  Ro utin g  protoc ol  [ 5]  is  us e d  to  tra ns f orm   a  ran do m   struct ur e  c om po sed  of   vo i d  ed ges  i nto   a  re gula r  on e  by  m app ing   edg e  node s  co ordinates  to  a  virtu al   ci rcle  Com bin e  te chn iq ue  f or   cl assifi cat ion   of I RS  P 6  L IS S - III satel li te  i m a ges  al s o use d  [ 6].     Re gional  Energy  Aw a re  Cl ust e rin g  with  I so la te d  N odes   (REAC - IN)   s chem e  has  propose d  f or  prolo ngin g  the   li fetim e   of   WSN .  In   this  sc hem e,  the  Cl us te r  Hea ds   (C Hs)   sel ect ed  ba sed  on  the  w ei gh t.  REAC - IN  sch e m e  i m pr ov e s  li fetim e  and   st abili ty   of   t he  netw ork.  P ow e r  c on tr ol  st rategy  [ 7]  has  p r opose d  transm issi on   powe r  co ntr ol  f or   cl us te r  hea d  base d  on  m ulti - pac ket  rec eption  in  cl ust erin g  W S N.   Me dia   Access  Delay   and  Th r oughput  A naly sis  of   V oice  Co dec   with  Sil e nce  Suppressi on   on  W i reless  Ad  H oc  Netw ork  is  pre sented  in  t his paper  [8].   Distrib uted   cl ust er  head   sc he du li ng  schem e  (D CHS )  sup ports  f or   tw o - ti er  W S N  arc hitec ture  an d  el ect s  cl us te r  he ad  bas ed  on   Re cei ved   Si gnal   Stren gth   (R SS)   a nd   resid ua l  energy  of   t he   sens or   node.   In   thi s   pap e r  descr i be d  that  the  Has h - base d  Tec hniqu e  to  I den ti f y  the  Self ish  N od e  i n  Mo bile  Ad - hoc  Netw ork  [9 ] .   En han ce d  De ve lop e d  Distrib uted  E nergy - ef fici ent  Cl us te ring   ( ED DEEC )   and   Ene r gy  Ef fici ent  and   Ba la nce d  Cl us te r - base d  Data  A ggreg a ti on   al gorithm   (EEBCD A)   i ntr oduce d  eff i ci ent  CH  el ect ion   pro ba bili ty .  It  pro vid es   lo ng  li fetim e  and   st abili ty .  Power   ef fici ent  m ult ic ast   opport unist ic   routing  prot oco l  t o  opti m iz e  li fetim e  of   MANE T  is  pr es ented  i n  this   pa per  [ 10 ] .  The   pro posed   BP F  has   lo w  incl us io n  m isfor tu ne  a nd   sm a ll er  siz e  du e  to  the  m od erate  wav e  im pa ct .  Me an  wh il e ,  sh ar p  dism issal   gr ou ps   prom pted  by  the  ne arn es s   of tw o  tra ns m i ssion zer os   [ 11] .       3.   PROP OSE D SCHE ME     In  this  paper,   we  pro pose  an  E nergy - Ef f ic ie nt  Algorith m   in  W irel ess   Senso r  Netw ork  with  a n  ob sta cl e  ( POA WSNO )  is  a  cl us te rin g  prot oc ol  for  wi reles s  sens or   netw orks .  The  se nso r  node s  pe rio di cal l y  m on it or   the  e nvir on m ent  an d  sen d  in f or m ation   t o  the   base   sta ti on .  The   e ntire  netw ork  i s  sp li t  into   cl ust ers,   and this  reduce s the e nergy  util iz at ion  for dat a transm issi on .  Th e  n et work a ct ivit y i s o r gani zed v a rio us   st ages.           Figure  1. A rch i te ct ur e  of   POA WSNO       3.1.  Par titio n  St age     The  e ntire  sen so r  node  t ran s f ers  the  data  of   it s  locat ion ,  li nk   r obus tne ss,   node  degree,  and   e ne rg y .   By   us ing   Gl obal   Po sit ion in g  Syst e m   (G PS) ,   the  sensor  no des  obta in  thei r  curre nt  locat i on.  The  base  s ta ti on   after  receivin g t he  data  cal cul at es the  qu al it y fact or  of the s ens or   node , a nd the  cluster   he ad  is t hu s  selec te d .       3.2.  El ecti on   S tage     Cl us te r  Hea d  i s  res pons i ble  f or   receivi ng  da ta   from   senso r   nodes   insi de  the  cl us te rs,   c ol le ct ing   t hi s   data  an d  se nds   the  colle ct   da ta   to  the  base  sta ti on .  T he  cl us te r  hea d  sel e ct ion   by  Q ualit y  Fact or ,  w hich  is   est i m at e  dep en d  on  the  rob ust ness  of   t he  li nk,  degree  of  the  node  a nd  e nergy.  T he  bas e  sta ti on   sel ect s  the   highest  qu al it y fact or  node  a s  a clus te r hea d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Path O ptimizat ion   Alg or it hm in Wirel ess  Se nsor Net wo rk wi th Obst acle   ( J.S .   Pravee n )   601   3.3. Obs ta cl e  Eva lu at i on   Stag e     In   this  sta ge,   t he  sho rtest   pat h  f ro m   so urce  is  at ta ined  to  ba se  sta ti on   w hi ch  al so   ac hiev es  m ini m u m   hop  c ount  am on g  obsta cl es.  T he  s ource  befo re  se nd i ng   t he  data  to  th e  ba s e  sta ti on   a nd   i den ti fies  t he  ba rr ie rs   bet wee n  t he  s ource  a nd  bas e  sta ti on s .  I f  t her e   is  no  obs ta cl e,  for ward   the  data  to   t he  base  sta ti on   us in g  geog raphical  rou ti ng.  O t herw ise , th e s ource  disco vers the  s hortest  p at h usi ng D i j ks t ra short est  p at h al gor it h m .  The  path   opti m iz at ion   te chni qu e  re du ces   t he  e nergy  c on s um ption   w hile  routin g  a nd  se ns ory   data  an d  he nc e ,   prolo ng the  li f et i m e.     3.4.  Tr an s mi ssion  S t ag e   The  data  tra nsfer  sta ge  co nta ins  th ree  m ai n  act ivit ie s:  Data  gat her in g,  D at a  A ggreg at io n,   a nd  Data   sen ding. At se ns in g peri od, a ll  sen sor  nodes  s en d  the  d at a t o  thei r  cl us te r head s, whic h  i n  tu rn r ecei ve  t he data   from   c luster  m e m ber s  instea d  of   the  cl us te r  heads  chec k  th e  redunda nt  da ta   and   el i m inate  them .  The  or iginal   data  are   the n  com bin ed  M edia  Acce ss  Delay   an d  T hro ughp ut  A nal ysi s  of   V oice  Cod e c   wit h  Sil ence  Suppressi on   on  W i reless  A d  Ho c  Net work  [9 ] .  T he  cl us te r  hea ds   tra nsm it   the  agg re ga te   data  to  the   bas e   sta ti on .       4.   SIMULATI O N ANALY SIS   NS2  is  an  op e n  source  pr ogr a m m ing   la ngua ge  wr it te n  in   C+ +  and   OT CL  (O bject   O r ie nted  To ol  Com m and   La ngua ge ).   The   node s  are   c omm un ic at ed  with  eac h  oth e r  by   us in g  t he  c om m un ic at ion   prot oco l   User   Datag ra m   Pr oto c ol  (UDP).  Th e  traf f ic   is  han dle d  us in g  the  tra ffi c  m od el   CB R .  The  ra dio   w aves  are   pro pag at e d  by   us in g  th e  pr op a gatio n  m od el   tw o - ray  gro und.  All  the   nodes  rec ei ve   the  sig nal  f ro m   al l  directi on b y  usi ng  the  Om ni d irect ion al  an te nn a . T he  pe rfo rm ance o f  the  pro po se d  sc he m e is evaluated b y t he   par am et ers  pac ket  delive ry  rat io,  pac ket  los s  rati o,   a ver a ge  delay ,  thr ough pu t  a nd   resi du a l  energy  Has h - base d  Tech nique to   I den ti fy t he  Sel fish N od e  in  M ob il e  Ad - ho c   Netw ork  e xpla ined he re [1 0].       5.   CONCL US I O N     An   Ene rg y  E ffi ci ent  Cl us te ring   Schem e  a m ong  obsta cl es  in  WSN   f or   sel ect ing   cl us te r  head   al on g  with  W i reless  Sensor  Netw orks.   T he  el ect io n  of  cl us te r  he ad  is  eval uated  by  li nk  r obust ness,   node  de gr ee ,   and  e nergy.  Pa th  op ti m iz a ti on   te ch nique  est i m at es  the  sho rtest   path   wh il e  an  obsta cl e  is  pr ese nt  i n  the   WSN.   PO T  is  us e d  t o  re du ce  t he  hop  c ount  an d  pack et   delay .   Si m ulati on   re su lt s  show  tha t  the  EE W S N O  has   exten ded the  net wor k l ifet i m e  and  reduce t he  en e rg y c onsum pt ion  a nd tra ns m issi on  d el a y.                                                                                                                                              REFERE NCE S   [1]     M  Tha ni,   Y  S  Kavia n,   S  Siavo shi.  SPE ECH:  S ca l abl e  ene rg y   e ffic i ent   c luste rin g  hie ra r ch y   pro t ocol   in  wire le ss   sensor ne tworks,   IEEE  S ensors .   Nov.  2014;   14(1 1);  3944 – 3954.   [2]     J  Niu,   L   Cheng ,   Y  Gu,  L  Shu ,   S  K  Das.  R3E:  Re li able  r eact iv e  ro uti ng  e nhancem ent   for   wire l ess  sensor  net works ,   IEE E   Tr ans.  Ind .   Inform at.  Feb .   2014;  10(1);   784 – 794.   [3]     Anand,   Arjun,   Nee le sh,  B  Meh ta .   Quick ,   Dec e ntra lized ,   Ene rg y - Ef ficie nt  One - Shot  Max  Functi on  Com puta ti o n  Us ing  Ti m er - Ba sed  Selecti on .   C om m unic at ions,  IEE E   Tr ansacti o ns.  2015;  63 (3); 927 - 937.   [4]     Gupta,   H  P  Rao,   S  V  Yada v,   A  K  Dutta   T.   Ge ogra phic   Rout in g  in  Cluste re d  W ire le ss   Sensor  Networks  amo ng   Obs ta cl es.   Senso rs   Journal,   I EE E .   2015;   15(5);   29 84 - 2992.   [5]     Deji ng  Zha ng ,   E nqing  Dong,  A  V irtual   Coordinat e - Based  By pass i ng  Voi d  Rout ing   for  Wirel ess  Sensor  Net works , in  Sensors   Journal,   IEE E .   Jul y   2015 ;  15(7);   3853 - 38 62.     [6]     Le u  J  S,  Chia n g  T  H,  Yu  M  C,   Su  K  W .     Ene rgy  Efficient   Cluste ring  Schem e  for  Prolonging  the   Lifetime  of   Wirel ess Se nsor   Net work  w it h  Is olat ed   Nodes .   C om m unic at ions  Le tters,   IEEE .   2 015;  19(2);   259 - 262.   [7]     Hai  Li n,   Lushen g  W ang,   Ruoshan   Kong.  Ene rg y   Eff ic i ent   Clust eri ng  Protocol   f or  La rge - Sc al e  Sensor  Networks,   IEE E   Sensors   Jo urnal .   2015.   [8]     Shah  R  D,  Singh  S  K.  Me dia  Ac ce ss   Delay   and   Thr oughput  An aly sis  of  Voi ce   Codec   wit h  Sile nce   Suppress ion  on   Wirel ess A d   Hoc   Net work .   Proc e dia   Com pute r   Sc ie nc e. 2016;   79 ; 940 - 947.   [9]     Vennil a   G,  Ariv az hag an  D.   Hash  base d  Te chn iq ue  to  Id entif y   th e  Selfi sh  Nod e  i n  Mobile   Ad - ho c  Network.   Indi an   Journal  of   Scien ce   and   Techno lo gy .   2015 ;  8(14) ; 1.   [10]     V  D   Kee rthi Ana nd,   Pow er  Eff ic i ent   Multi c ast  Opportunisti c  Rou ti ng  Protocol   (Pem or)  To  Optim iz e  Li f etim e  Of   Mane t,   IJ MS R .   2 015;  12.   [11]     Ahm ed  Boute jd ar,   Moham ed  A m zi ,   Saad   Dos se  Benna ni .   Desig n  and  Im prove m ent   of  a  Com pact  Bandpa ss   Filt e r  using  DG S   Te chni que  for  W LAN  and  W iM A X  Applic at ions.   TEL KOMNIKA   Tele communic a ti on,   Computin g ,   El e ct ronics  and   Control.   2017 ;  1 5(3).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.