I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20 ,   pp .   1540   ~   154 7   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 19 .i 3 . pp   1540   -   15 47             1540       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Im p r o v e m e n t   o f   c l u st e r - b a s e d   W S N   p r o t o c o l   u si n g   f u z z y   l o g i c       Jo n g - Y o n Le e 1 ,   D a e s u n Le e 2   1 I ng e ni um   c o l l e g e   o f   l i be r a l   a r t s ,   K w a ng W oo U ni v e r s i t y ,   K o r e a   2 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   C a t ho l i c   U n i v e r s i t y   o f   P us a n,   K o r e 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 F e b   10,   2 0 20   R e v i s e M a r   9 ,   20 20   A c c e pt e A p r   5 ,   20 20       A   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r i s   a   c o l l e c t i o o f   w i r e l e s s   no de s   w i t s e n s o r   de v i c e s   t h a t   c a n   c o l l e c t   d a t a   f r o m   t he   r e a l   w o r l d .   T h i s   i s   be c a u s e   s e ns o r   no de s   us u a l l y   us e   l i m i t e d - po w e r e ba t t e r i e s .   T h e r e f o r e ,   i f   t he   b a t t e r y   o t he   s e ns o r   no de   i s   e xh a us t e d ,   t h e   no de   w i l l   no   l o ng e r   be   a v a i l a bl e .   I f   t he   ba t t e r y   o s o m e   no de s   i s   d i s c ha r g e d,   t he   s e ns o r   ne t w o r w i l l   no t   w o r k   pr o pe r l y .     T o   m a i nt a i s e n s o r   ne t w o r s y s t e m ,   t h e r e   a r e   m a ny   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k   pr o t o c o l s   t o   i nc r e a s e   e ne r g y   e f f i c i e nc y   o f   no de s .   O ne   o f   t he   e n e r g y - e f f i c i e nt   m e t ho ds   i s   c l us t e r - ba s e pr o t o c o l s .   T he s e   pr o t o c o l s   d i v i de   t he   s e n s o r   f i e l d s   i nt o   c l us t e r s   a n s e n a nd   r e c e i v e   da t a   b e t w e e n   no de s .   T hu s ,   d e p e ndi ng   o ho w   t he   c l us t e r   i s   c o ns t r uc t e d ,   t h e   n e t w o r k' s   l i f e t i m e   m a y   be   r e duc e o r   i nc r e a s e d .   C l u s t e r - ba s e pr o t o c o l s   c a nno t   a l w a y s   be   o pt i m a l   c l u s t e r   c o n f i g ur a t i o ns .   T h e s e   pr o bl e m s   ha v e   b e e n   i m pr o v e us i ng   f u z z y   l og i c .     I g e ne r a l ,   f uz z y   l og i c   i s   u s e d   t o   e l e c t   c l us t e r   he a ds   ba s e d   o no de   r e s i du a l   e ne r g y ,   no de   c o n c e nt r a t i o a nd   no de   c e nt r a l i t y .   H o w e v e r ,   i t   i s   po s s i bl e   t ha t   no de s   c l o s e   t o   e a c h   o t he r   a t   a   h i g h   de n s i t y   a r e a   a r e   e l e c t e d   a s   c l u s t e r   he a ds .   I t hi s   pa p e r ,   w e   p r o po s e   a   m e t ho t o   c o ns i de r   t he   num be r   o f   a d j a c e nt   c l us t e r   he a d s   i n s t e a d   o f   N o de   C o nc e nt r a t i o t o   i m pr o v e   t he   pr o b l e m .     Ke y w or ds :   Cl us t e r   F uz z y   P r o t o c o l   W S N   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   D a e s un g   L e e ,     D e pa rt m e n t   o f   Co m put e E ngi n e e ri n g ,     Ca t h o l i c   U n i v e r s i t y   of   P us a n,     57,   O r y un da e - r o ,   G e um j e o n g - gu ,   B us a n,   K o r e a .     E m a i l :   ds l e e @ c up. a c . k r       1.   I N TR O D U C TI O N     W i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r i s   a   n e t w o r t ha t   w i r e l e s s l y   c o n f i gur e s   s e n s o r   n o de s   t h a t   c o l l e c t   da t a .   S e n s o r   n o de s   c a n   b e   i n s t a l l e o n   h o m e s ,   na t u ra l   e n v i r o nm e n t s ,   o r   r o a ds   t o   m e a s u r e   o r   o b s e r v e   c h a n ge s .   A l s o ,   t h e   s e n s o r   n o de s   a r e   w i r e l e s s l y   c o n f i gur e d,   s o   t h e y   a r e   t y pi c a l l y   i n s t a l l e i pl a c e s   t ha t   a r e   n o t   e a s i l y   a c c e s s i b l e   by   t h e m s e l v e s   [1 - 10] .   T hi s   ki nd   o f   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k   i s   us e d   i m a n y   a r e a s   a nd   m a ke s   o u r   l i v e s   m o r e   c o n v e n i e nt .   W i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   ha v e   t h e s e   a dv a n t a ge s   a nd  di s a dv a nt a ge s .   U nl i ke   w i r e n e t w o r ks ,   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   o pe r a t e   w i t h   l i m i t e p ow e r   s o ur c e s ,   s uc h   a s   b a t t e r i e s   f o r   e a c h   s e n s o r   n o de .   O n c e   t h e   b a t t e r y   i s   d i s c ha r ge d,   t h e   s e n s o r   n o de   i s   n o   l o n ge a v a i l a b l e .   S o   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   o pt i m i z e   e n e r gy   c o n s um p t i o n   i n   o r de r   t o   e xt e n t h e   n e t w o r k' s   l i f e t i m e   [1 1 - 14] .   T h e r e   a r e   m a n y   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r p r o t o c o l s   t o   i n c r e a s e   t h e   e n e r gy   e f f i c i e n c y   of   t h e   n e t w o r k.   O n e   o f   t h e   t y pi c a l   w a y s   t o   i n c r e a s e   e n e r gy   e ff i c i e n c y   i s   t o   us e   c l us t e r - b a s e p r o t o c o l s   [1 5 - 18 ] .   H ow e v e r ,   t h e s e   p r o t o c o l s   doe s   n o t   t a ke   i n t o   c o n s i de r a t i o n   t h e   r e s i dua l   e n e r gy   of   n o de s   o r   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   n o de s ,   c o n s e que n t l y   c l us t e r s   c o ul b e   fo r m e i n e f f i c i e n t l y .   T o   i m p r o v e   t h i s ,   G up t a ' s   F uz z y   L o gi c ,   L E A CH - F L ,   w h i c h   c o n s i de r s   N o de   E n e r gy ,   N o de   Co n c e n t r a t i o n,   a nd  N o de   Ce n t ra l i t y   us i ng  F u z z y   L o g i c   h a s   b e e n   p r o po s e d.   T hi s   h e l ps   t o   f o r m   m o r e   e ff i c i e n t   c l us t e r s .   H ow e ve r ,   i t   m a y   ha ppe n   t ha t   a dj a c e n t   n o de s   a r e   e l e c t e a s   c l us t e h e a ds .   If   t h e   c l us t e h e a d   n o de s   a r e   c l o s e   t o   e a c h   o t h e r ,   t h e y   c a n   b e   c o n f i gur e i n e f f i c i e n t l y   i n   a   c l us t e c o n f i gu r a t i o n.   T o   o ve r c o m e   t h i s ,   w e   c o n s i de N o de   E n e rgy ,   N o d e   Ce n t ra l i t y   a n d   a d n e w   c o n c e pt ,   t h e   n u m b e r   o f   c l us t e r   h e a d(s )   t o   t h e   n u m b e r   o f   n o de s   r a t i o   a r o u n d   a   c l us t e r   h e a c a ndi d a t e .   P r o c e s s   of   F uz z y   l o gi c   a s   s h o w n   i n   F i gu 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       Im pr ov e m e nt   of   c l us t e r - bas e W S pr ot o c ol   us i n f uz z y   l og i c   ( J ong - Y o ng  L e e )   1541       F i gu r e   1 .   P r o c e s s   of   f uz z y   l o gi c       2.   R ELA TED   R ES EA R C H   2. 1 .     F u z z l o gi c   T h e   F u z z y   l o gi c   [19 - 3 0]   o pe r a t i o us e s   M a m d a n i   i n f e r e n c e   m e t h o a nd   go e s   t hr o ugh  t h e   f o l l ow i n g   pr o c e s s :   a)   In p ut   v a r i a b l e   f uz z i f i c a t i o n :   D e t e rm i n e   t h e   e x t e nt   t o   w h i c t h e   a pp r o p r i a t e   f uz z y   s e t   b e l o n gs   t o   t h e   a pp r o pri a t e   s e t   o f   v a l ue s   e n t e r e i n   t h e   i n put   v a r i a b l e   a n d   c o n v e r t   i t   t o   a   m e m b e f un c t i o n.   b)   O ut put   r u l e s   a n d   a gg r e ga t i o n:   Co n s o l i da t e   a nd  o ut pu t   i n f e rr e r e s ul t s .   c)   D e f uz z i f i c a t i o n :   P r o c e s s   f o r   c o n v e r t i n g   t h e   o ut pu t   f uz z y   v a l ue s   t o   n o r m a l   v a l ue s   d)   Ca l c ul a t e   us i n g   t h e   CO G (c e n t e r - of - gr a v i t y m e t h o i de f uz z i f i c a t i o n .   CO G   m e t h o i s   s h o w n   i n   (1) .                                              (1)     2. 2 .     G u p ta’s   fu z z l o gi c   G upt a   [ 31 - 36 t ri e t o   i m p r o v e   t h e   Cl us t e r - b a s e P r o t o c o l   t hr o ug h   F u z z y   l o gi c .   T h e   c l us t e r   h e a i s   e l e c t e by   f uz z y   o p e r a t i o n,   w h i c t a ke s   i nt o   r e s i du a l   e n e rg y   o f   t h e   n o de ,   c e nt r a l i t y   o f   t h e   n o de ,   a n d   t h e   de n s i t y   of   t h e   n o de .   G upt a ' s   F uz z y   L o gi c   h a s   i n p ut   a n d   o ut p ut   v a r i a b l e s   a s   s h o w n   i T a b l e s   1,   2,   a nd  a   f uz z y   s e t   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2.   w h e r e   n o de   de n s i t y   r e f e r s   t o   t h e   no de   de n s i t y   w i t hi n   20M   20M   s pa c e ,   a s s um i ng  t h a t   t h e   r e f e r e n c e   n o de   i s   a t   t h e   c e nt e o f   t h e   20M   20M   s pa c e ,   t h e   de n s i t y   i s   o b t a i n e d.         T a b l e   1 .   I nput   v a r i a b l e   o f   gupt a ’s   f uz z y   l o gi c   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   e n e r g y   l o w   m e d   H i g h   c o n c e n t ra t i o n   l o w   m e d   H i g h   c e n t ra i l i t y   c l o s e   a d e q   F a r     T a b l e   2 .   O u t put   v a r i a b l e   o f   gupt a ’s   f uz z y   l o gi c   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   c h a n c e   V s m a l l   S m a l l   Rs m a l l   M e d i u m   Rl a rg e   L a rg e   v l a rg e                   F i gu r e   2 .   F u z z y   s e t   f o r   i n pu t   a n d   o ut put   v a r i a b l e   o f   gupt a ’s   f uz z y   l o gi c   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     15 40   -   15 47   1542   In  G upt a ' s   F uz z y   L o gi c ,   t h e   c h a n c e   v a l ue   f o r   a l l   n o de s   a r e   c a l c ul a t e f o r   e v e r y   r o un d.   W h e t h e   c h a n c e   v a l ue   c a l c ul a t i o i s   c o m pl e t e d,   t h e   c l us t e r   h e a ds   a r e   e l e c t e i n   a s c e n di ng  o rde o f   t h e   c h a n c e   v a l ue .   T h e   c e nt r a l i t y   of   t h e   n o de   i s   t h e   s um   o f   t h e   di s t a n c e s   f r o m   t h e   n o de   l o c a t e d   w i t h i a   c e r t a i ra n ge   t o   t h e   n o de ,   A   a s   s h o w n   i F i gu r e   3 .   T h e   r a n ge   i s   gi v e n   b y   (2).                   (2)     W he re   M   i s   t he   s i z e   o f   t he   s e ns o f i e l d ,   P   i s   t he   c l u s t e he a d   e l e c t i o p ro b a b i l i t y ,   a nd   i s   t he   t o t a l   nu m b e o f   no d e s .                                                                            F i gu r e   3 .   T o t a l   di s t a n c e   f r o m   o t h e n o de s   i t h e   r   ra n ge   by   no de   A       2. 3 .     LEA C H - FL   L E A CH - FL   [ 37 - 43 ]   ha s   i n pu t   a n d   o ut put   v a r i a b l e s   a s   s h o w n   i T a b l e s   3,   4 ,   a n d   a   f uz z y   s e t   a s   s h o w n   i F i g u r e   4 .   O b t a i n   t h e   f uz z y   pr o b a b i l i t y   v a l ue   by   us i n g   t h e   f o l l ow i n f uz z y   s e t   a n d   f o l l ow i n g   (3) .                                                                                                                                                 (3)       T a b l e   3 .   I nput   v a r i a b l e   o f   L E A CH - FL   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   N o d e   E n e r g y   0   (L o w )   1   (M e d )   2   (H i g h )   N o d e   Co n c e n t ra t i o n   0   (L o w )   1   (M e d )   2   (H i g h )   N o d e   C e n t ra l i t y   0   (Cl o s e )   1   (A d e q )   2   (F a r)     T a b l e   4 .   O u t put   v a r i a b l e   o f   L E A C H - FL   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   P ro b a b i l i t y   V e r y W e a k   W e a k   L i t t l e W e a k   L o w e r M e d i u m   M e d i u m   H i g h e rM e d i u m   L i t t l e S t r o n g   S t r o n g   V e r y S t ro n g             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       Im pr ov e m e nt   of   c l us t e r - bas e W S pr ot o c ol   us i n f uz z y   l og i c   ( J ong - Y o ng  L e e )   1543         F i gu r e   4 .   F u z z y   s e t   f o r   i n pu t   a n d   o ut put   v a r i a b l e   o f   L E A CH - FL       I n   t he   c a s e   o f   L E A CH - F L ,   i t   o p e ra t e s   a l m o s t   t he   s a m e   a s   t he   L E A CH   P ro t o c o l .   T he   L E A C H   p ro t o c o l   e l e c t s   t he   c l u s t e he a d   b y   c o m p a ri ng   t he   ra nd o m   nu m b e o f   e a c no d e   w i t t he   s t o c ha s t i c   t h r e s ho l d   ( T ( n) ) .   H o w e v e r,   L E A C H - F L   e l e c t s   t he   c l u s t e he a d   b y   c o m p a ri ng   t he   c a l c u l a t e d   f u z z y   p ro b a b i l i t y   v a l u e   w i t T ( n) .       3.   P R O P O S M ET H O D   T h e   p r o po s e m e t h o d   i s   t o   c o n s i de t h e   a dj a c e nt   c l us t e h e a n o de s   i n s t e a d   o f   N o de   Co n c e n t ra t i o i n   e xi s t i n g   L E A CH - F L .   F uz z y   L o gi c   of   t h e   p r o po s e m e t h o h a s   i n p ut   v a ri a b l e s   a s   s h o w n   i T a b l e   5.         T a b l e   5 .   I nput   v a r i a b l e   o f   pr o po s e m e t h o d   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   N o d e   E n e r g y   L o w   M e d   H i g h   A d j a c e n t   CH   L i t t l e   M e d   M a n y   N o d e   C e n t ra l i t y   Cl o s e   A d e q   F a r       a)   N o de   E n e r gy :   T h e   c l u s t e h e a d   c o n s u m e s   m uc e n e r gy   b e c a us e   i t   n e e ds   t o   r e c e i v e   da t a   o f   n o de s   i t h e   c l us t e r   a n t o   a gg r e g a t e   a nd  t ra n s m i t   d a t a .   T h e r e f o r e ,   t h e   n o de   e l e c t e a s   t h e   c l us t e h e a n e e t o   ha v e   a   l a r ge   r e s i d ua l   e n e rgy .   N o de   E n e r gy   v a r i a b l e s   a s   s h o w n   i F i gur e   5.           F i gu r e   5 .   I nput   v a r i a b l e :   n o de   e n e r gy       b)   A dj a c e nt   CH :   t he   nu m b e o f   c l u s t e he a d(s )   t o   t h e   nu m b e o f   n o de s   ra t i o   a r o u nd   a   c l us t e he a d   c a nd i d a t e   w i t hi t he   ra d i us   r .   T he   ra d i us   r   i s   gi v e b y   (2 ) .   D i s t a nc e s   b e t w e e n   t he   n o de   w i t hi r   a s   s h o w i F i g u r e   6 .   T h e   l o w e t h e   nu m b e r,   t h e   l e s s   c l us t e h e a no de s   a r e   i t h e   v i c i ni t y ,   a nd   t h e   nu m b e o f   c l us t e h e a ds   t ha t   a r e   a dj a c e nt   t o   e a c o t he c a b e   re d uc e d .   A dj a c e nt   CH   v a ri a b l e s   a s   s h o w i F i gu re   7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     15 40   -   15 47   1544                 F i gu r e   6 .   D i s t a n c e s   b e t w e e n   t h e   n o de   w i t h i r       F i g u r e   7 .   I nput   v a r i a b l e :   A dj a c e n t   CH       c)   N o de   Ce n t r a l i t y :   s um   o f   t h e   d i s t a n c e s   f r o m   n o de s   l o c a t e w i t h i a   c e r t a i r a nge   r   t o   t h e   n o de   w i t hi ra di us   r .   T h e   l o w e r   t h e   v a l ue   i s ,   t h e   s h o r t e r   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   a dj a c e nt   n o de s   i s .   T h e   r a d i us   r   i s   gi v e by   (2) .   A s   t h e   c l us t e r   h e a i s   l o c a t e i t h e   m i d dl e   o f   t he   c l us t e r ,   t h e   t r a n s m i s s i o n   d i s t a n c e   of   t h e   m e m b e r   n o de   i s   m i n i m i z e d,   w h i c h   c a i n c r e a s e   t h e   n e t w o r l i f e t i m e .   N o de   Ce nt r a l i t y   v a r i a b l e s   a s   s h o w n   i F i g u r e   8 .   F u z z y   L o gi c   o f   t h e   p r o po s e m e t h o ha s   o ut put   v a r i a b l e s   a s   s h o w n   i T a b l e   6 .           F i gu r e   8 .   I nput   v a r i a b l e :   n o de   c e n t ra l i t y   T a b l e   6 .   O u t put   v a r i a b l e   o f   L E A C H - FL   V a ri a b l e   n a m e   S e t   V a l u e   P ro b a b i l i t y   V e r y   w e a k   W e a k   L i t t l e   w e a k   L o w e m e d i u m   M e d i u m   H i g h e m e d i u m   L i t t l e   s t r o n g   S t r o n g   V e r y   s t r o n g         d)   P r o b a b i l i t y :   T h e   o ut put   v a l ue   i s   de t e rm i n e d   by   f uz z y   i nput s .   T h e   h i g h e t hi s   v a l ue ,   t h e   hi g h e t h e   l i ke l i h o o o f   be i n g   e l e c t e t o   t h e   c l us t e h e a d .   P r o b a b i l i t y   v a ri a b l e s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   9 .           F i gu r e   9 .   F u z z y   s e t   f o r   o ut put   v a ri a b l e   o f   pr o po s e m e t h o d   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       Im pr ov e m e nt   of   c l us t e r - bas e W S pr ot o c ol   us i n f uz z y   l og i c   ( J ong - Y o ng  L e e )   1545   4.   S I M U LA TI O N   A N D   R ES U LT   4. 1 .     S i m u l ati o n   W e   c o m pa r e t h e   n e t w o r l i f e t i m e   o f   t h e   p r o po s e pr o t o c ol   a nd  t h e   e xi s t i ng  p r o t o c o l   us i n g   F uz z y   L o gi c .   T h e   s i m u l a t i o n   w a s   c o n duc t e w h e t h e   po s i t i o o f   t h e   b a s e   s t a t i o i s   a t   t h e   c e nt e o f   t h e   s e n s o f i e l d .   S i m ul a t i o p a ra m e t e r s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   7.         T a b l e   7 .   S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   P a ra m e t e r   V a l u e          5 n J / b i t / s i g n a l               5 0 n J / b i t          1 0 p J / b i t / m 2          0 . 0 0 1 3 p J / b i t / m 4   N u m b e r   o S e n s o r   N o d e s   100   S e n s o F i e l d   1 0 0   x   1 0 0   L o c a t i o n   o Ba s e   S t a t i o n   5 0 ,   5 0   (c e n t e r)   In i t i a l   E n e r g y   0 . 5 J       4. 2 .     R e s u l ts   T h e   n e t w o r l i f e t i m e   o f   t h e   p r o po s e m e t h o i s   32 . 6%   hi g he r   t ha G upt a   ' s   F uz z y   l o gi c   a n d   13 . 3%   hi g h e r   t h a L E A CH     F L .   S i m u l a t i o r e s ul t s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   8.   S i m ul a t i o r e s ul t s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 0.         T a b l e   8 .   S i m u l a t i o r e s ul t s     G u p t a s   m e t h o d   L E A CH - FL   P ro p o s e d   m e t h o d   F N D   2581   3021   3423   8 0 %   A l i v e   3754   2764   3791           F i gu r e   1 0 S i m u l a t i o r e s ul t s       5.   C O N C LU S I O N   T h e   s i m u l a t i o n   r e s ul t s   s h o w   t ha t   p r o po s e m e t h o ha s   b e t t e pe r f o r m a n c e   i n   n e t w o r l i f e t i m e   a s pe c t   a m o ng  t w o   pr o t o c o l s   us i n g   F u z z y   L o gi c .   In  t h e   c a s e   o f   a   p r o t o c o l   us i n g   e xi s t i n g   f uz z y   l o gi c ,   t h e   c l us t e h e a d   e l e c t i o n   p r o b a b i l i t y   i s   i n c r e a s e w h e n   n o de   de n s i t y   i s   hi g h.   C o n s i de r i ng  o n l y   t h e   de n s i t y   of   n o de s   w i t h o ut   c h e c ki ng  w h e t h e o n o t   t h e r e   a r e   n o de s   e l e c t e a s   t h e   c l us t e h e a d   i t h e   v i c i ni t y   m a y   c a us e   t o   b e   e l e c t e d   c l us t e h e a ds   v e r y   c l o s e   i t h e   hi g de n s i t y   a r e a .   T o   o v e r c o m e   t hi s ,   w e   a dj us t   t h e   c l us t e h e a d   e l e c t i o n   pr o b a b i l i t y   a c c o r di n t o   t h e   num b e r   o f   n e a r by   c l us t e r   h e a d s   i n s t e a o f   n o de   de n s i t y ,   w h i c h   r e s ul t e i n   t h e   i m p r o v e m e n t   o f   t h e   a c t ua l   n e t w o r l i f e t i m e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     15 40   -   15 47   1546   R EF ER EN C ES   [ 1]   D a r g i e ,   W .   a nd   C .   P o e l l a ba ue r ,   F un da m e n t a l s   o f   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k s :   t he o r y   a nd   pr a c t i c e   J o hn  W i l e y   &   S o ns   I nc . ,   N . Y ,   2010 .     [ 2]   M .   X i a o f e ng ,   Y .   M i n ,   M .   D i l i n,   " A ppl i c a t i o o v e r v i e w   o f   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks , "   C om pu t e r   a ppl i c at i on   and   s of t w ar e ,   v o l .   25 - 3,   pp .   179 - 18 1,   2 008 .     [ 3]   C .   Y .   C ho ng ;   S .   P .   K um a r ,   " S e ns o r   ne t w o r ks :   e v o l ut i o n,   o ppo r t un i t i e s ,   a nd  c ha l l e ng e s " ,   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E v o l .   91,   p p .   12 47 - 1256 ,   200 3.     [ 4]   D a v i C u l l e r ,   D e bo r a h   E s t r i n,   a n M a ni   S r i v a s t a v a .   " O v e r v i e w   o f   s e ns o r   ne t w o r ks .   C o m put e r "   pp .   41 - 49,   2 004 .     [ 5]   J .   Y i c k,   B .   M uk he r j e e   a nd   D .   G ho s a l .   " W i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k   s ur v e y "   C om put e r   ne t w or k s ,   pp .   2292 - 23 30 ,   2008 .     [ 6]   I . F .   A k y i l di z ,   W .   S u ,   Y .   S a nk a r a s u br a m a ni a m ,   a nd  E .   C a y i r c i ,   " A   S ur v e y   o S e ns o r   N e t w o r ks " ,   I E E E   C om m uni c at i on s   M agaz i ne ,   v o l .   4 0,   no .   8 ,   p p.   1 02 - 114 ,   2002 .     [ 7]   D   E s t r i n ,   D   C u l l e r ,   " C o nne c t i ng   t he   phy s i c a l   w o r l w i t pe r v a s i v e   ne t w o r k s "   I E E E ,   v o l . 1 ,   p p.   59 - 69 ,   200 2.     [ 8]   M .   W e i s e r ,   " S o m e   C o m put e r   S c i e nc e   I s s ue s   i n   U b i qu i t o us   C o m put i ng "   C om m ,   A C M ,   v o l .   36 ,   pp .   7 5 - 84,   19 93 .     [ 9]   M . A .   A bba s ;   J . P .   H o ng .   S u r v e y   o P h y s i c a l   L a y e r   S e c ur i t y   i D o w nl i nk  N e t w o r ks ,   J ou r na l   o f   I nf or m a t i on  a nd   C om m uni c at i on   C o nv e r ge nc e   E n gi ne e r i n g ,   v o l .   1 5,   no .   1 ,   p p.   14 - 20 ,   2017 .     [ 10]   H . H .   C ho i .   A da p t i v e   a nd   P r i o r i t i z e R a ndo m   A c c e s s   a nd  R e s o ur c e   A l l o c a t i o S c he m e s   f o r   D y na m i c   T D M A / T D D   P r o t o c o l s ,   J our n al   o f   I n f or m at i on   an C om m uni c a t i o C onv e r ge n c e   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   15 ,   no .   1 ,   pp .   28 - 36 ,   2 017 .     [ 11]   K e m a l   A kka y a ,   M o ha m e Y o uni s ,   " A   s ur v e y   o r o ut i ng   pr o t o c o l s   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s "   v o l .   3 ,     pp.   32 5 - 349,   2 005 .     [ 12]   S .   M a ha j a n;   P .   K .   D h i m a n .   C l us t e r i ng   i n   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r ks :   A   R e v i e w ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   A dv an c e R e s e ar c h   i C om pu t e r   S c i e nc e ,   v o l .   7 ,   no .   3,   pp .   198 - 20 1 ,   2016 .     [ 13]   G .   S a nt ho s h   K um a r ;   K .   P o ul o s e   J a c o b;   A .   S i t a r a .   E ne r gy   A w a r e   C l u s t e r - ba s e d   M ul t i ho R o ut i ng   P r o t o c o l   f o r   S e ns o r   N e t w o r k s ,   I n t e r na t i o na l   J our na l   o f   I n f o r m at i on   P r oc e s s i ng ,   v o l .   4,   p p.   9 - 16 ,   2010 .     [ 14]   J . Y .   L e e ;   K . D .   J ung ;   B . S hr e s t ha ;   J . S .   L e e .   E n e r g y   E f f i c i e nc y   I m p r o v e m e nt   o f   t he   o f   a   C l us t e r   H e a d   S e l e c t i o n   f o r   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r ks ,   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   Sm a r t   H om e ,   v o l .   8,   no .   3,   p p.   9 - 18 ,   2014 .     [ 15]   J . Y .   L e e .   E ne r gy   I m pr o v e m e nt   o f   W S N   U s i ng   T he   S t o c ha s t i c   C l u s t e r   H e a S e l e c t i o n” ,   T he   J o ur n al   o f   T he   I ns t i t u t e   o f   I n t e r ne t ,   B r oadc as t i n and   C om m un i c at i on   ( I I B C ) ,   v o l .   15,   no .   1,   p p.   12 5 - 129,   2 015 .     [ 16]   Y . I .   S o ng ;   K . D .   J ung ;   S . R .   L e e ;   J . Y .   L e e .   A   S t udy   o f   C l us t e r   H e a d   E l e c t i o o f   T E E N   a p pl y i ng   t he   F uz z y   I n f e r e nc e   S y s t e m ,   I n t e r na t i o nal   J o ur nal   o f   A dv a nc e Sm ar t   C onv e r ge nc e ,   v o l .   5,   no .   1 ,   pp.   6 6 - 72,   20 16 .     [ 17]   W .   H e i nz e l m a n;   A .   C h a nd r a k a s a n;   H .   B a l a k r i s hn a n .   E n e r g y - E f f i c i e nt   C o m m uni c a t i o P r o t o c o l   f o r   W i r e l e s s   M i c r o s e n s o r   N e t w o r ks ,   P r oc e e di ng s   of   t he   33 r d   H aw ai i   I nt e r n at i onal   C o nf e r e nc e   on   S y s t e m   Sc i e nc e s ,   M a u i   H I ,   U S A ,   pp.   1 0,   J a nua r y   2000.     [ 18]   W . R .   H e i nz e l m a n ,   J .   K u l i k,   H .   B a l a kr i s h na n ,   " A da pt i v e   pr o t o c o l s   f o r   i nf o r m a t i o d i s s e m i na t i o i w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r k s "   A C M ,   pp .   174 - 185 ,   199 9.     [ 19]   K i m ,   J o ng - M y o ung ,   e t   a l .   C H E F :   c l us t e r   he a d   e l e c t i o m e c ha ni s m   u s i ng   f uz z y   l o g i c   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k s ,   In   2008   1 0t h   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   A dv anc e d   C om m un i c a t i o T e c hn ol o g,   I E E E p p .   654 - 65 9 2 0 08 .   [ 20]   R a n ,   G e ;   Z h a ng ,   H ua z ho ng ;   G o ng ,   S hu l a n .   I m pr o v i ng   o L E A C H   p r o t o c o l   o f   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks   u s i ng   f uz z y   l og i c ,   J our nal   o f   I n f or m at i on   & C om put a t i ona l   Sc i e nc e v o l .   7,   no .   3,   pp .   767 - 77 5 ,   20 10 .   [ 21]   L e e ,   J i n - S hy a n;   C he ng ,   W e i - L i a ng .   F uz z y - l og i c - ba s e d   c l u s t e r i n g   a pp r o a c f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s   us i ng   e ne r g y   pr e d i c a t i o n ,   I E E E   Se ns or s   J our nal v o l .   1 2 ,   no .   9,   pp .   289 1 - 2897 ,   20 12 .   [ 22]   T a he r i ,   H o da ,   e t   a l .   A e n e r g y - a w a r e   d i s t r i b ut e c l us t e r i ng   p r o t o c o l   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s   u s i ng   f uz z y   l o g i c ,”   A d   H oc   N e t w or k s v o l .   10 ,   no .   7 ,   pp .   146 9 - 1481 201 2 .   [ 23]   L o g a m bi g a i ,   R . ;   K a nn a n ,   A r put ha r a j ,   F uz z y   l o g i c   ba s e d   un e q ua l   c l us t e r i ng   f o r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks ,   W i r e l e s s   N e t w or k s v o l .   22 ,   no .   3 ,   pp .   9 45 - 957 ,   201 6 .   [ 24]   S hu ,   H a i n i ng ;   L i a ng Q i l i a n G a o ,   J e a n,   W i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r l i f e t i m e   a n a l y s i s   us i ng   i nt e r v a l   t y pe - f uz z y   l o g i c   s y s t e m s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   F uz z y   S y s t e m s v o l .   16 ,   no .   2,   pp .   416 - 427 ,   200 8 .   [ 25]   H a i de r ,   T a r i que ;   Y us uf ,   M a r i a m ,   A   f uz z y   a ppr o a c h   t o   e n e r g y   opt i m i z e d   r o u t i ng   f o r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks ,     I nt .   A r a J .   I nf .   T e c hno l v o l .   6,   no .   2,   p p.   17 9 - 185 ,   2 009 .   [ 26]   M he m e d ,   R o g a i a ,   e t   a l . ,   A e n e r g y   e f f i c i e nt   f uz z y   l o g i c   c l us t e r   f o r m a t i o n   pr o t o c o l   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s ,   P r oc e di C om put e r   Sc i e nc e v o l .   10 ,   pp .   255 - 26 2 ,   20 12 .   [ 27]   A nno ,   J unp e i ,   e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   e v a l u a t i o o f   t w o   f uz z y - ba s e d   c l us t e r   h e a d   s e l e c t i o n   s y s t e m s   f o r   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r k s ,   M ob i l e   I n f o r m at i on   S y s t e m s v o l .   4 ,   no .   4 ,   pp .   297 - 31 2 ,   2008 .   [ 28]   S i ng h ,   A s hu t o s K um a r ;   P ur o h i t ,   N . ;   V a r m a ,   S .   F uz z y   l og i c   ba s e d   c l us t e r i ng   i w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks :   a   s ur v e y ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r oni c s v o l .   100 ,   no .   1,   pp .   1 26 - 141 ,   2 013 .   [ 29]   A bdul a l i m ,   M A bdul ;   Wu ,   Y C h e ng ;   W a ng ,   W e i ,   A   f uz z ba s e d   c l us t e r i ng   p r o t o c o l   f o r   e ne r g y - e f f i c i e nt   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks ,   I n :   A d v a nc e M a t e r i a l s   R e s e a r c h ,   T r a n s   T e c h   P ubl i c a t i ons   L t d p p.   68 5 - 690 2 013 .   [ 30]   G a j j a r ,   S a c hi n;   S a r ka r ,   M o ha nc hu r ;   D a s g upt a ,   K a nk ar C l u s t e r   he a s e l e c t i o pr o t o c o l   us i ng   f uz z y   l og i c   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks ,   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   C om p ut e r   A pp l i c at i on s v o l .   97 ,   no .   7 2014 .   [ 3 1 ]   I .   G u p t a ;   D .   R i o r d a n ;   S .   S a m p a l l i .   C l u s t e r - h e a d   E l e c t i o n   u s i n g   F u z z y   L o g i c   f o r   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r k s ,   P r o c e e d i n g s   o f   t h e   3 r d   A n n u a l   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k s   a n d   S e r v i c e s   R e s e a r c h   C o n f e r e n c e   ( C N S R 0 5 ) p p .   2 5 5 - 2 6 0 ,   2 0 0 5 .     [ 32]   G .   R a n;   H .   Z ha ng ;   S .   G o ng .   I m pr o v i ng   o L e a c P r o t o c o l   o f   W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r ks   U s i ng   F uz z y   L o g i c ,   J our nal   o f   I n f o r m at i on   &   C om pu t at i o nal   S c i e nc e ,   v o l .   7 ,   no .   3,   pp .   767 - 775 ,   2010 .     [ 33]   Bh a t t a c ha r y a ,   I ndr a j i t ;   G ho s h ,   S a ur a v ,   K undu ,   S u pa r na ,   M a xi m i z i ng   l i f e t i m e   o f   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k   t hr o ug e xt e nde L E A C H   a l g o r i t hm ,   I n :   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  C om put e r   S c i e nc e   an d   I nf or m a t i on  T e c hn ol o gy   p p.   37 7 - 386 2 012 .   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       Im pr ov e m e nt   of   c l us t e r - bas e W S pr ot o c ol   us i n f uz z y   l og i c   ( J ong - Y o ng  L e e )   1547   [ 3 4 ]   M o s t a f a ,   B a g h o u r i ;   S a a d ,   C h a k k o r ;   A b d e r r a h m a n e ,   H a j r a o u i ,   F u z z y   l o g i c   a p p r o a c h   t o   i m p r o v i n g   S t a b l e   E l e c t i o n   P r o t o c o l   f o r   c l u s t e r e d   h e t e r o g e n e o u s   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k s ,   J .   T h e o r .   A p p l .   I n f .   T e c h n o l v o l .   14 ,   p p .   112 - 116 2014 .   [ 35]   M a u r y a ,   P r a s h a nt ;   K a u r ,   A m a npr e e t ;   C ho udha r y ,   R o hi t ,   B e ha v i o r   a na l y s i s   o f   L E A C H   pr o t o c o l ,   I n :   2 014   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   P ar al l e l ,   D i s t r i bu t e an G r i d   C om p ut i ng .   I E E E p p .   6 8 - 71 20 14 .   [ 36]   K w o n ,   O S e o k;   J ung ,   K y e - D o n g;   L e e ,   J o ng - Y o n g W S N   P r o t o c o l   ba s e d   o L E A C H   P r o t oc o l   us i ng   F uz z y ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   A ppl i e E ngi ne e r i ng  R e s e ar c h v o l .   12 ,   no .   20 ,   pp .   1 0013 - 10 018 2017 .   [ 37]   G oy a l ,   R a hu l ,   A   r e v i e w   o e ne r gy   e f f i c i e n t   c l us t e r i ng   r o u t i ng   pr o t o c o l   i n   w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r k ,   I n:   i j r et   p p.   21 8 - 221 2 014 .   [ 38]   J ung ,   K y e D o ng;   L e e ,   J o ng - Y o ng;   J e o ng ,   H w a - Y o ung ,   I m pr o v i ng  a d a p t i v e   c l us t e r   h e a d   s e l e c t i o n   o f   t e e pr o t o c o l   us i ng   f uz z y   l o g i c   f o r   W M S N ,   M u l t i m e di a   T o ol s   and   A pp l i c a t i o ns v o l .   76 ,   no .   17 ,   pp .   1817 5 - 18190 201 7 .   [ 39]   A j a y a kum a r ,   C .   K . ,   e t   a l .   O p t i m i z a t i o o f   L E A C H   pr o t o c o l   f o r   e f f e c t i v e   po w e r   u t i l i z a t i o i n   W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r ks ,   20 13.   [ 40]   K a nna n ,   S . ,   no v e l   a p pr o a c t o w a r ds   a c h i e v i ng   e n e r g y   e f f i c i e nt   a nd   l o a b a l a nc i ng   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r us e d   i n   w e a r a b l e   p hy s i o l og i c a l   m o ni t o r i ng ,   A u s t r a l i a j o ur na l   o f   bas i c   an app l i e d   s c i e nc e s v o l .   9 ,   no .   5   pp.   63 - 71 201 5 .   [ 41]   I z a di ,   D a v o o d;   A ba w a j y ,   J e m a l ;   G ha na v a t i ,   S a r a ,   A   ne w   e ne r gy   e f f i c i e nt   c l us t e r - he a d   a nd   b a c kup   s e l e c t i o s c he m e   i W S N ,   I n:   2013   I E E E   14 t I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   o I n f or m at i on   R e us e   &   I nt e gr at i o ( I R I ) .   I E E E p p.   40 8 - 415 2 013 .   [ 42]   S ha r m a ,   N a v e e n;   N a y y a r ,   A na nd ,   A   c o m pr e he ns i v e   r e v i e w   o f   c l u s t e r   ba s e d   e ne r gy   e f f i c i e nt   r o u t i ng   pr o t o c o l s   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   A pp l i c at i on   or   I n nov a t i on   i n   E ng i ne e r i ng   &   M ana ge m e nt   ( I J A I E M ) v o l .   3 ,   no .   1 ,   pp .   441 - 45 3 20 14 .   [ 43]   E l   A l a m i ,   H a s s a n;   N a j i d ,   A bde l l a h.   S E F P ,   A   ne w   r o ut i ng   a p pr o a c u s i ng   f uz z y   l o g i c   f o r   c l u s t e r e d   he t e r o g e ne o us   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks ,   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   on   Sm ar t   Se ns i ng   &   I nt e l l i ge nt   S y s t e m s v o l .   8 ,   no .   4 201 5 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       Jo n g - Y o n L e e   H e   r e c e i v e t he   B . S .   de g r e e   i N uc l e a r   E ng i ne e r i ng   f r o m   H a nY a ng   U ni v e r s i t y ,   K o r e a ,   i n   198 3,   t h e   M . S .   a n P h .   D   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   K w a ng W oo n   U ni v e r s i t y ,   S e o ul ,   S o ut K o r e a ,   i n   198 a n 1 992 .   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ud e   no nl i n e a r   s y s t e m   a n a l y s i s   a n d   c o nt r o l ,   f e e d ba c l i ne a r i z a t i o n ,   c o m put e r   a i de c o nt r o l ,   c o m put e r   ne t w o r k ,   i m a g e   f u s i o a nd   W S N ,   S e n s o r   N e t w o r k .         D ae s u n Le e   H e   i s   a   p r o f e s s o r   i t he   D e pa r t m e nt   o f   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   C a t ho l i c   U ni v e r s i t y   o f   P us a n,   K o r e a .   H e   r e c e i v e d   t he   B . S . ,   M . S .   a n d   P h. D .   de g r e e s   f r o m   t h e   I nha   U ni v e r s i t y ,   K o r e a ,   i n   199 9,   2001   a nd   2008 ,   r e s pe c t i v e l y ,   a l l   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   C o m pu t e r   S c i e nc e   &   E ng i ne e r i ng   f r o m   I nha   U ni v e r s i t y .   H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   i nc l u de   s e c ur i t y   i n   ne t w o r k ,   c o n v e r g e nc e   a nd   o pe r a t i ng   s y s t e m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.