Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   12 ,  No.   3 Decem ber   201 8 , p p.   1030 ~ 1036   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 2 .i 3 .pp 1030 - 1036          1030       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Flexibl e Confi guration  of Wir eles s Sens or  Net work  for  Monitori ng of Ra infall - Indu ce d L andslid e       Gian Qu oc,   A nh 1 , Duc - Tan ,  Tran 2 N guye n, Dinh  Ch in h 3 ,   Ti en Bui,  Di eu 4   1 ,2,3 Facul t y   of El ec tron ic and  T e le comm unic atio n,   VN U ,   Hanoi   -   Univer sit y   of E ngine er ing  an Te chno log y ,   144   Xuan  Thu y ,   C au  Gi a y ,   Hanoi, Vietna m     1 Depa rtment of  El e ct roni cs,   Na m   Dinh  Univer si t y   of Te chnol og y   Educat ion ,   Ph Nghia, L o Ha ,   Nam   Dinh,   Vie tna m   4 Geogra phic Inf orm at ion  S y s te m   group, Depa rtm ent   of   Business a nd  IT, Unive rsi t y   Co l l ege   o Sou the ast   Norw a y ,   Gullbri ngveg en 36,  Bø  i Te l emar N - 3800,   Norw a y       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   M ay   2 1,  2018   Re vised Jul  1 2 ,   2018   Accepte O ct   1 2 , 201 8       Esta b li shm ent  of   wire le ss   sensor   net work  for   Mo nit oring   and   E ar l y   W arn ing   S y stem  (MEW S)  of  ra infa l l - indu ce la ndslid is  s ti ll  challe ng ing   ta sk  du to   proble m of   en erg y   consum pti on.   Thi s   rese arch  a im  is   to   pro pose  a   n ew   fle xible  s y s te m   f or  the   conf igur ation  of  MEW for  rai nf al l - induc e la ndslid es.   The  proposed   s y stem  is  an   integr at ion   a   st ar   topolog y   and   a   tree   to polog y ,   i n   which,   th e s ta t opolog y   is  aut o m at ic a lly   used  f or the s ensor no des  aro und  the  gat ewa y   node ,   where as  the  tr e topo log y   is  a dopte for  the   othe r   nodes.   Consequent l y ,   t he  proposed   con figura t ion  m et ho is   fle x ible  and   c apa bl e   to   save   the  en erg y   c onsum pti on  in  th MEW S.  Expe r i m ent   resul show ed  tha t   th per form anc of   the   MEW with  the  propose m et hod  W ire le ss   Sensor  Network  is  be tt e tha n   thos from   the  s y st ems   onl y   use  th tr ee  topo log y   or  th e   star  topo log y .   T he  r esult   o th is  s tud y   is   useful   for   designi ng   W SN   for  MEW of  rai nf al l - induced  l andsli des .   Ke yw or d s :   Lan ds li de s   W i reless  Senso N et w ork   Early   W a rn i ng   To po l og y   Viet nam   Copyright   ©   201 Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Gian Q uo c , An h ,   Faculty  of Ele c tro nics and  Tel ecom m un ic at i on,   VNU ,  H a noi  -   Un i ver sit y o f En gin eer i ng a nd Tec hnol og y,   144 X uan T huy, Ca u Giay , H ano i,  V ie tnam   Em a il gianq uo canh@ gm ail.co m       1.   INTROD U CTION       Mon it ori ng  a nd  Ea rly   W ar ning  Syst em   (MEWS f or   rain fal l - induce la nds li de  is  an  e ff ic i ent  to ol  f or   la nd sli de m anag em ent  and   it risk re duct io n.   Ba sic al ly , a   M E W S   for l an dsl ide  consi sts  of  sever al   c om po nen t s   su c as   (1)   se ns or   net wor ks   for  m on it ori ng   pa ram et ers  of   the   la ndsli de;   ( 2)  te le com m un ic at io syst em (3 )   m on it or ing   a nd  analy sis  sta ti on ( 4)   decisi on   m aking a nd  ( 5)   respo ns e   procedu res.   Howe ver,  desi gn   a nd  i m ple m entat io of  la ndsli de  ME W a re  not   easy   ta sk bec ause  they   a re  de pende nt  on  va rio us   fact or s On of   these  facto rs  i the   te le com m un ic at ion   sy stem   that  us es   to  sen tim ely  the  m on it or i ng  par am et ers  of  t he   la nd sli de  to  t he  stat ion   for fu rt her analy zi ng   a nd m aking   dec isi on .   An  ef fecti ve  te le com m un ic at i on  syst em   cou ld  be  de rive with  the   use   of  r el at ive  ne te c hnology  of   W i reless  Se ns or  Netw ork ( W SN )  that  h a prov e n via ble,  re li abili ty , f le xibi li t y and easy   f or exte ndin in  so m recent  works  [1 - 4] WSN   is  a lso  su it able  for   ME W est abl ished  i ha rsh   env i ronm ents  because   sen sor   nodes   us it inte rn a batte ry.   T he   m a in  disa dv a ntage  of  WSN  is  t hat  it   use lo band width  an sho rt  ra nge   com m un ic at ion M or e ov e r,   WSN  exists  li m it a ti on of  processin ca pabi li t a nd   sto ra ge   of   i nd i vidual  sens or   nodes   [ 5] Howev e r,  if  WSN   is  us e f or   a   long - te rm   MEW of  la ndsli de dissi pation  of  e nergy  in  t he   sens or   nodes m ic ro con t ro ll er   unit s,   an tra ns cei ve rs  of  WSN  is   c riti cal   issu e.  T hus  optim i zat ion   of  t he  e nerg y   consum ption   f or  WSN  is  sti ll  n ee ded b et te r   so luti ons.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Fle xi ble Co nfigu r atio n of Wi rel ess S e nsor  Ne tw or k for  M on it ori ng   ( G ian   Q uo c , A n H )   1031   Lit eratur rev i ew  sho ws  that   var i ou s ol ution f or   reduci ng   e ne rg c onsu m ption   an exten ding  the   WSN  li feti m hav e   bee pro po s ed  i.e data  com pr essio [ 6,   7] lo e nergy  arc hitec ture   sens or  no des  [8,  9] routin p r oto c ols  [ 10] la ye op ti m iz ation   a nd  sam pling   r a te   changi ng  [ 11] I ge ner al ,   these  prov i de  bette dynam ic   trade off  s olu ti ons   a m on perform ance;  c omm un ic at range,   a nd  netw ork' li f et i m e.  Nev e rth el ess,   op ti m iz ation   of  the  e nergy  co ns um ption   i s ens or   node of   WSN  is  sti ll   crit ic al   becau se  the  dis pe ns ed  e nergy   is  pro portio nal  to  t he  s quare   of  the  distance   from   the  se nsor   no des  t the   m on it or in a nd  a naly sis  sta ti on.  F or   exam ple,  batte ry  6600m only   us es f or 7 . days for  t heir   sens or  nod e in  act ive  m od [ 11] an t his  is  cl ear   no suffici ent  f or lo ng tim e M E W S .   This  pap e a ddresses  t he  af or e m entione cri ti cal   issue  by  pro po si ng  ne fle xib le   m eth od  for  th config ur at io of  ME WS  f or  rainf al l - i nduce la ndsli des  ai m ing   to   e xten the   li fe  ti m of   th ME WS  s ys tem .   The  pro po se config ur at io i an  i nteg rati on  of   t he  sta t opol og a nd  the   tree  to po l og that  ena ble  fle xib le   scenari os Acc ordin gly,  w he la nd sli de  is  m on it or ed  a nd   analy zed  it in sta bili ty   by  m e an  of  Fact or   of   Safety   (F oS) t he   tree   to polo gy  is   use if   FoS   la r ge t han  1,  cal le no rm al   conditi on .   F or  t his  c ase,  s ens or  no des   of  WSN  near   t he  gateway  s witc to  r ou te r   m od to  save  t he  energy  co nsum ption.  On   c ontr ast the  sta r   to polo gy  will   be   a uto m atical ly   us ed,  a nd   in   this   case,   se ns or   no des   fa r   f ro m   th gate wa in   the   sta r   to polo gy  will   co nsum e   m uch   energy,  bu the  net wor is  reli able.  B ecause,  e ve ry  sens or   node  will   send   a nd  rece ive  data  directl to  the   gateway, t her e fore,  t he op e rat ion   of a se nsor   node d oes n ot  dep e nd  on o t he r nodes.       2.   BACKG ROU ND OF  WI RELE SS  SEN SO R NET WO R K AN ITS  TOPOLO GY   This  sect i on  de scribes   bri efly   on  W i reless  Se ns or   Net work  ( WSN),  T ree  T opology  a nd  Star  to polo gy   us es i ME WS f or   rain fall - in du ce la ndsli de .       2.1 .      Wir el ess  Sens or Netw or k   WSN   c ould   be  de fine as   set   of   se nse de vices  (also  cal le se nsor  nodes that   is  sp at ia ll distrib uted   in   t he  rain fall - in duced   la nd sli de   bei ng  c onside red,  i w hich,  sens or s   in   th es no des   co uld  sense   par am et ers  of  t he  la nd sli de   (i. e.  pore - water   in  sl op e   s oil,  ti lt   an vibrat ion)  a nd  wireless ly   com m un ic ate  th e   ob ta ine par a m et er  value vi wireless   li nks.   T he   data   va lues  a re   the trans ferred   to   sin to   co nn ect   to   th e   internet  or o t he r netw orks  t hro ugh  a  g at e way  [12] .   WSN  has  bee su ccess  f ully   app li ed  f or   vari ou real - w orl pro blem su ch  as  f ood  a nd  agr ic ult ure   m on it or ing   [ 13] flas h - flo od  al erti ng   [14] ,   so il   m oistur m on it or i ng   [ 15] ci vil  struct ur es  m on it ori ng  [ 16] unde rgrou nd   st ru ct ur m on it ori ng  [ 17 ] a nd   unde rgrou nd   c oal  m ine  m on it or i ng   [18] H oweve r,   few   res earche s   on   ap plica ti on  of   WS for  la nd sli de  stu dy   hav bee c arr ie out  i.e.   la nd sli de   det ect ion   [ 19] la nd sli de   pr e dicti on  [20] a nd  la nd sli de   early   wa rn i ng  s yst e m   [2 1,   22] .   T her e fore,   re s earch   on  WSN  for  la ndsli de  M E WS  sh oul d be stil l carried  out.      2.2.     T opolo gy  of Wire le ss  Senso r   Ne two rk   Desig natio of   an  ef fecti ve  la nd sli de  ME WS  requires  deter m ining   an  ap propriat topolo gy   fo WSN.   This  is  crit ic al   i m po rtance  to   ensure  both  t he   reli abili ty   and   the  en er gy  co ns er vatio of  WSN  [ 23 ] Lit eratur rev ie s hows   t hat  var i ou s   ty pe of   to po l og y   for  WSN   ha ve   bee us e i.e.   un dergro und  topolo gy  a nd  hy br id   topolo gy  [ 23 ] li near   to po l og y   [24] m esh  network   t opol og and   pee r - to  pee r -   to polo gy  [ 12] sta topolo gy   [25] and  tree   to polo gy  [ 16] Dif fere nt  to polo gies  wer e   propose beca us e   ob st r uctio ns  i t he  env i ronm ent  of  real - world   prob le m m ay   lim it   or   pr e ve nt  c ommun ic at io bet w een  so m node s.  In  this   sect i on,  t he   sta r   to polo gy  and the t ree to po l og y   a s s hown in   Fig ure   1   are s hortly  d isc us se d.       E R E E R C E E C E n d   D e v i c e S i n k   n o d e W i r e l e s s   C o n n e c t i o n R R o u t e r a )   S t a r   T o p o l o g y b )   T r e e   T o p o l o g y E E E E E C E     Figure   1. Net w ork  t opology:  (a Star  t opol ogy and ( b) Tree   topolo gy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1030     1036   1032   Fo r   the   sta r   to polo gy,  t he  c oor din at or  (sink  node )   in   Fi g u re   1 ( a )   act a the   netw ork   co ntr oller  a nd  th e   oth e de vices  are  cal le “en d - de vices”.  T he   end - dev ic es  do   not  com m un ic at directl with  each   ot he but  op e rate  in dep e nd e ntly .   Mor im po rtantl y,  they   are  not  af fected  by  oth e e nd - de vices  w he these  de vices  do  no t   op e rate.  Wh e the  sta to po l og is  act ive,  t he  en d - de vices   com m un ic at directl with  the  co ordi nato r   (sink   node ).     In   a ddit ion a end - dev ic m a switc to  the  idle  m od or   th sle ep  m od in  or der   to   re duce  the  po w e r   consum ption   a nd   e xten the  durati on  of  the  operati on  ti m o the  se ns or  no de.   Be ca us th end - de vices  do   not  com m un ic at t hro ugh  t he  routers   to  t he  c oor din at or,   the   m or distanc bet ween  the   en d - de vice  a nd  t he   coor din at or,  th e m or ene rg sp e nd i ng   is.  T he   sta r t opology   sh ould  be u se d f or   la ndsli de  m on it or ing   when t he   la nd sli de  is act ive stat us .   Re gardin to  t he  tree  to polo gy   in  Fig ure   1 ( b ) the  netw ork  consi sts  of   one  coor din at or,  se ver al   r oute rs,   and  en d - de vic es.   T he  c oor din at or  set up  t he  netw ork,  se le ct the  ope ra ti ng   c ha nn el ,   gi ve  ad dresses   f or  the   routers  a nd  the   en de vices.  The  routers  c om m un ic at dir ect ly   with  the  coor din at or.   In  the  tree  to polo gy,  th e   routers  t ran s fe r   the  data  f ro m   the  en d - de vice to  the   co ordi nato r,   t her e for e,  the  routers   a re  al ways  act iv that  consum energ y.  Howe ver,  th distance  fro m   the  end - dev i ces  to  the  r ou te rs  is  s horter  th a th os from   the  en d - dev ic es   to   the   coor din at or  of  the  sta r   to polo gy  ( Fig u re   1),  t her e fore,   the   WSN  syst em   usi n the   tree   to po l og y   consum es  le ss  energy  tha t ha of  the  sta to polo gy.  T hus,  t he   tree  to polo gy  sho uld   be  us e wh e t he  la ndsli de   is q uite st able s ta tus.       3.   E X PERI MEN TS A ND R E S ULT   3.1 .      Desig nat ion  th Wir el ess Sens or Ne t w ork  S ystem  f or Ra in f all - induced L an d sli de   In   t his  resea rc h,   the   W irel ess   Sensor  Netw ork  ( WSN)  syst e m   was  desi gned  with   se nsor  nodes  a s   sh ow in   Fig ure  2   place in   po sit io ns  on  a   slop e   s urface   e sta blished  i t he  sens or  la of  V NU  Un i versi ty   of  En gin eeri ng  a nd  Tech nolo gy  ( Viet nam ).   T he  sink  node   wa placed   near  the   slo pe   at   a   sa fe  distance.   we at he r   sta ti on w hich   connects  direct ly   to  the   sin node,  prov i des   m on it or in da ta   of  rai nf al a nd  it inte ns it an durati on.  T he  s ens or   nodes  ne ar  the  si nk   node   can  s witc be tween  t he  tw functi ons,  t he  rout er  a nd  the  end - dev ic e.   Be side the  batte ry  powe r,   t he  se nsor  nodes  opera ti ng   as  the  r ou t ers  are  al s power e by  so la r   pan el s .   The  se nsor  no de s that are  f a r f ro m  sink   node   are set  up as t he  end - de vices.       S i n k   n o d e   a n d   G a t e w a y R o u t e r S N C r i t i c a l   s l i p   s u r f a c e W e b   S e r v e r C o m p u t e r   S t a t i o n R o u t e r S N S N S N S N :   S e n s o r   n o d e S l o p e   s u r f a c e R a i n   g a u g e     Figure  2. The   netw ork of  se nsor  no des use d i this  researc h       It  is  note that   these  e nd - dev i ces  can  c omm un ic at to   the  coor din at or  (th sta to polo gy)  or  t hroug the rou te r s ( the  tree topolo gy) . D at a is trans f err e to the si nk no de  f or   furt her   processi ng.  A  g at e way co nn ect s   the  W S N   t o t he   internet  to   ex pand t he   abili ty   of   c omm un icati on A c om pu te r st at io n use the  fiel d s urv ey   data   and real - ti m e d at a acqu i red f r om  sen sor  node s for analy zi ng the  stat us   of t he  sl op e .     3.2 .      Desig nat ion  of t he  Sen so Nodes  for  Ra in fa ll - in du ced La ndsli de   Bl ock   diag ra m   of   sens or  no de  is  s ho wn  in  Fi gure   3a,  inclu ding   sens ors,  Was pm ot  bo a rd,  rech a rg ea ble  ba tt ery,  XBee - Pr ZigBee   R m od ule.  Se ns ors  s houl be  sel ect ed  ba sed  on  the  de gr ee  of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Fle xi ble Co nfigu r atio n of Wi rel ess S e nsor  Ne tw or k for  M on it ori ng   ( G ian   Q uo c , A n H )   1033   accuracy,   the  l ifet i m of   op e r at ion a nd  pow er  c on s um ption   [23] T he re f or e in   this  res earch th ree  se ns ors,   a   so il   m oistur s ens or te m per at ur s ens or,  and   a acce le r at ion   se ns or  w ere  us e d.   Acc ordin gly,  W as pm ote  bo a r d,   wh ic is   powe red   by  batte ry  an s olar  pan el ,   is  use f or  the  se nsor  nodes   to  reduce  e nergy  co nsum i ng    Be cause  t he   op erati on  ti m of  the   Wasp m ote  boa rd  us in ba tt ery  only   can   be   t ye ar dep e ndin on  rate  of  c omm un ic at ion   us e d,  the refor e i this  stu dy,   a   Wasp m ote  PRO   v1.2  is   em plo ye a nd   desi gn e with   an  A Tm ega1 281  m ic ro co ntr oller  ( fr e quenc 14 M Hz SR AM  8KB,  Flash  12 8K B ),   w he reas  XBee  is  us e f or   wirelessl c omm un ic at ion W use   a   rec harg eable  batte ry  ( 6600m Ah   a nd  3.7V)   f or  the   s ens or  no des.  F or  th ose   act s as the r ou t ers,  t he  e xtra  s olar pa nel is e m plo ye d.         Figure  3.   (a )   B lock diag ram  o a se nsor  no de ; (b) a  phot o of a real se nsor  nod e       Re gardin the  ZigBee   net wor k we  sel ect   the   ZigBee   f or   la ndsli de  m on it or i ng   i this  st ud y   du e   to  lo w   powe co nsum ption.   T his  is  an  RF  protoc ol in  w hich tw lo wer   la ye r s   MAC  (Me dia  Access   C on t r ol)  a nd  Ph ysi cal   la ye def i ned  by  IEE 80 2.15.4  we r us e d.  ZigBee   is  ta rg et e for  us in i WSN  with  lo powe r,   l ow   band width,  a nd  s hort   com m un ic at io ra nge.  T he  ZigBee   net work  incl udes  a   c oor din a tor,  r oute rs   an e nd   dev ic es T he  c oor din at or  c ho os es  P A I and  ope rati ng  channel,   ge nerat es  ad dr es ses   to  routers   a nd  e nd  dev ic es   In   t his  w ork the  c oord i nato r   act as  the  si nk  node,   w her the  r ou te rs  j oi the   netw ork   com po ne nts,   transm it   and   r ecei ve  t he  m on it or i ng  data  t t he  c oor din a tor   an tran sf er  data  from   oth e de vices  to  th e   coor din at or.  T he  e nd - dev ic es  are  se nsor  no de s that m on it or the  par am et ers  an tra nsfer t o t he  c oor din at or.      3.3     W orkin g Pri ncipl e of  t he WS N Sys te m   The  sens or  node se ns t he sl ope  par am et ers  and  tra ns fe r t he   obta ine data   to  t he   si nk  node , t he n,  the  gateway  uploa ds   t his  data  to   the  web  databa se  via   the   inter net.  T he   data   is  analy ze at   t he  sta ti on  us i ng  t he   GeoStu dio  s of t war e   to   ass ess   the  sta tu of  t he   slo pe,  sta ble  or  un sta ble,   in   te rm   of   Fact or   of   Sa fety   ( FoS)   as  sh ow in   Fig ure  4 .   It  i s   note t hat  base on  t he   F oS  val ue s,  t he   syst em   cou l be   s witc hed  betwee the  t re e   topolo gy and t he  sta r  to po l ogy.    In  this   stu dy, w e d ivi de  t he  op e rati on o f   th syst em   into  t wo  sce nar i os : 1)  no rm al   op er at ion   m od e ;  2)   warnin operat ion  m od e.   The   first  sce na rio   is  a   safe   c onditi on  wh e the   w eat her  is  good,   po re  water   pr e ssur e   is  low  an the  slop vibrat es  belo thr esh old The  sec on scen ario  is  a unsa fe  co ndit ion   wh e the  wea the r   is ba d,   pore  wa te press ur e  is  high a nd the  slop e  v i br at es  ov er a  t hr es hold.   In   th norm al   op e rati on  m od e,  FoS  is  m uc great er  tha on e the  netw ork  us es  the  t re topolo gy.   Wh e reas  i the   warnin opera ti on   m od e,  sl ope  sta bili ty   is  low  or  vi br at es  ov e r   t hr es hold,  t he  pri ori ty   of   t he   syst e m   is  data   colle ct ion th eref or e the  hig sam ple  rate  and   t ran s fe r at are  us e t m on it or   the  slop e' s   conditi on.  I F oS   inc reases,  t he  slo pe  com es  back   t he  safe   sta te the  netw ork  s witc f rom   the  sta topo log to   th tree   to polo gy.  Acc ordin gl y,  the   se ns or  node t urn  i nto  the  idle   m od to  sa ve   ene rg y T he   pow er   f or  t he  sens or s  is tu rned  off,  a nd the   Was pm ote b oa rd an t he  RF  m od ule also s witc to  the  idl e m od e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1030     1036   1034   S t a r t S l o p e   s t a b i l i t y   a n a l y s i s G e t   d a t a   f r o m   s e n s o r   n o d e s   a n d   r a i n   g a u g e S t a r   T o p o l o g y   C o n f i g u r a t i o n E n d F o S   g r e a t e r   t h a n   o n e T r e e   T o p o l o g y   C o n f i g u r a t i o n T r u e F a l s e S e t   S a m p l e   R a t e   F S 2 S e t   S a m p l e   R a t e   F S 1 V i b r a t i o n   >   t h r e s h o l d T r u e F a l s e     Figure  4.   Wo r ki ng   pri nciple  of the  prop os e d sy stem       3.4     Results  and  Discussio n   The   res ult  of  t he   est i m at ion   of  the   powe r   c on s um ption  is  sh ow in   Ta ble  1.  It   co uld  be   see t hat  t he   powe a   se ns or  node   co nsum e i t he  act ive   m od is  10 0.255m W .   F or  the   batte ry  wit th capaci ty   of  6600m A and   volt age  of  3.7V,  the  m axim u m   po we s upply  f or   se nsor  node  is  24 420m W h.  T her e f or e the  w orki ng  tim e   of the se nsor  nod e  m ay  ex te nd   rou gh ly  to  24 3.5 hou rs.     In   fact,  the  ef fi ci ency  of   th ba tt ery  is  m uch   sm al le r.   Fo e xa m ple,  if  the  eff ic ie ncy  is  75 % the  w orkin tim decr eases   to   182.6   ho urs.  T his   w orki ng  ti m is  not   enou gh  for   th lo ng  ti m m on it ori ng   syst em   of  la nd sli de In  or der  to   exte nd  the  li feti m of   t he  netw ork,  th sens or  nodes   sh oul on ly   be  act ive  in  li m it e ti m e   and tu rn e t t he  idle m od e .       Table  1 .   T he  p ow e c onsu m ed by a se nsor  nod e   Mod u le   Po wer  ( m W)   Idle  m o d e   Activ m o d e   W asp m o te   0 .18   4 9 .5   XBee - PRO  Z ig Be e     1 0   m W  ( +1 0 d B m f o Internatio n al variant   Acceler o m ete r     1 .15 5   So il  m o istu re  sen s o r     6 .6   Te m p e rature  sen so ( LM 3 5 )     33       In   t he  norm al   op e rati on  m ode,  the  e nd - dev i ces  only   act ive   sec onds  afte sta yi ng  10  m i nu te i the   idle m od e.  T he  po wer t he  se nsor   node   us es  is ro ughly  0.6 56m Ah . T he refor e , t he  li fetim e of  the  se nsor   node  is   1163  days  c onsiderin t he  e f fici ency  is  75%.  I wa rn i ng  operati on  m od e,  t he  se nsor   node  act i ve  seco nds   after  sta y in m inu te   in  the   idle  m od e.  T he  li fetim of   the sen s or  nod e   is 161  days  c onsideri ng  the  e ff ic ie ncy   is 7 5%.   The  a bove  resul is  cl early   better   tha in  t he  previ ou w orks  i [ 12]   in  te rm   of   the  powe co ns um ptio n.   In  [ 12] the   network  is  switc he from   the  tre to po l og y   to  t he  sta t opolog w hen  the   rai nf al reache t t he   determ ined  th r esh old .   It  happ ens  e ve th ough  the   F oS   is   sti ll   high  (i.e.  FoS  >>1).  I our   w ork,   t he  WSN  s yst e m   is  switc he f r om   the  tree  t opology  to   t he  st ar  t opology  on ly   wh e F oS  r eaches   to   1.  T hu s ,   it   can   sa ve   m or powe r.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Fle xi ble Co nfigu r atio n of Wi rel ess S e nsor  Ne tw or k for  M on it ori ng   ( G ian   Q uo c , A n H )   1035   On e   of  t he  m os crit ic al   iss ues  of  the  W SN   is   the  tra nsm issi on   reli a bili ty In   t his  researc h,  the   transm issi on  r e li abili ty  o the p r opos e d WS N  syst e m  is asse ssed usin Pac ket D el ive ry Rat io ( P DR)  m e asur e .   This  is  the  ra ti betwee the  num ber   of   m essages  that  the  se ns or  nodes  tra nsm it te and   the   nu m ber   of  m es sage s   the  sin k n ode  r ecei ved .   Th re su lt   is  show n T ables  an 3 a nd   Fig ur 5.  It  cou l be se e n t hat  the  total   num ber  of   pac kets  the  sens or   node s ent  is  73 0,   wh e reas   the  t otal  num ber   of  pa ck et the  sin node  recei ve is  730  f or   bo t the  star t opol og y a nd the  tree to polo gy, t her ef ore, t he  P DR param et er is 100 % .           Figure  5.   Sce na rios f or   outd oor  experim ent; (a) st ar top olog y;  ( b) tree t opol og y       Table  2 .   Packe t Deli ver y R at i o (PD R )   for  t he  tree to polo gy   No d e   Total o f  tr an s m itte d  pack ets   Total o f  r eceived  p ackets   Percent of  r eceive d  pack ets   1   140   140   100%   2   103   103   100%   3   127   127   100%   4   109   109   100%   5   133   133   100%   6   118   118   100%       Table  3.   Packe t Deli ver y R at i o (PD R ) f or t he  star to polo gy   No d e   Total o f  tr an s m itte d  pack ets   Total o f  r eceived  p ackets   Percent of  r eceive d  pack ets   1   140   140   100%   2   103   103   100%   3   127   127   100%   4   109   109   100%   5   133   133   100%   6   118   118   100%       4.        C ONCL US IO N   This  resea rch  ha propose ne f le xi ble  sys tem   fo r   t he  c on fig ur at io of  M E W S   f or  rain fa ll - induced   la nd sli des . T he  prop os e syst e m  is a c om bin at ion   of the  sta to polo gy a nd  the tree  to po l ogy t o u se i n dif fer e nt  scenari os   of  m on it ori ng  t hat  i not  only   to  s ave  e nergy  a nd  but  al so  to   im pr ov operati on al   reli abili ty   of  t he   ME W S syste m . Th e sta to po l og y i us ed w he the m ov em e nt r at e of the la nd sli de  is hig h (FoS ≤   1), whe reas   the tree t opology i s em plo ye d w hen the  slo pe  is stable  (FoS  > 1).   Ex per im ent  resu lt   sho wed  th at   the  pe rfo rm ance  of  the  M E W with  t he   pro posed   m eth od  WSN  is   bette tha th ose   from   the  con ven ti onal   syst e m us ing   only   the  tree  t opolog or   the   sta to po l og y.  The   re su lt   of   this stu dy is  use fu for desi gni ng w i reless se nsor  n et wor ks   f or ME WS of   r ai nf al l - in duced  landsl ides.       ACKN OWLE DGE MENT   The  a naly sis  a nd  w rite - up   w ere  ca rr ie out   as  pa rt  of  t he   first  a utho r' PhD  stu dies  a Faculty   of  Ele ct ro nics  and Telec omm un ic at ion VNU,  Hanoi  -   Un i versi ty  o E nginee rin a nd Tech nolo gy .         R o u t e r a )   S t a r   T o p o l o g y b )   T r e e   T o p o l o g y E E E E E C E S N . 1 S N . 2 S N . 3 S N . 5 S N . 4 S N . 6 C o o r d i n a t o r   ( S i n k   n o d e ) 5 0 m 9 5 m 9 5 m 1 0 5 m 1 0 5 m 5 0 m E E E E C S N . 1 S N . 2 S N . 3 S N . 5 S N . 4 S N . 6 C o o r d i n a t o r   ( S i n k   n o d e ) 5 0 m 5 0 m 5 0 m 6 0 m 6 0 m 5 0 m R R R o u t e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1030     1036   1036   REFERE NCE S   [1]   Ramesh  MV .   Real - ti me   wireless   sensor   net work  f or  landsli de   dete ct ion .   Sensor  Technol ogi es  and   Applic a ti on s,  20 09   SENS ORC OMM' 09  Th ird  In te r nat ion al   Conf erence   on 2009 IE EE .   [2]   Fos al au  C ,   Zet  C,   Pe tri sor  D .   I mpleme ntation  of  a   landsl ide  monitoring  syst em  as  a   wir el e ss   sensor   net wo rk Ubiquit ous Com puti ng,   Elec tronics &   Mobi le Co m m unic at ion  Co nfe ren c (UEM CON ),   IEEE  An nual ;   2016:  I EEE.   [3]   Chang  DTT ,   Ts ai   Y - S,  Yang  K - C.   Stud y   of  R eal - Ti m Slope   St abi lit y   Monitor i ng  S y stem  Us ing  W ire le ss   Sensor  Network  (W SN ) .   Indone sian   Jou rnal  of El e ct ri ca Eng ine ering   an Computer  Sc ience .   2013;11(3) : 1478 - 1488.   [4]   Gian  QA ,   N gu y en  DC,  Tr an  DN ,   Tra D - T .   Monitori ng  of  La ndslid es  in  Mountai nous  Re gions  base on  FEM   Modell ing  and  Rai Gaug Me asure m ent s.  Int e rnational   Journ al  of  El e ct rica and  Computer  E ngine ering  ( IJECE) 2016;6(5): 2106 - 2113.   [5]   Rawa P,  Singh   KD ,   Chaouc hi  H,  B onnin  JM .   W ire le ss   sensor  net works su rve y   on  re ce nt  deve lopments  a nd   pote ntial   s y n erg i es.   The   Journal of  supercomputi ng .   2014;68(1) :1 - 48.   [6]   Ngu y en   D - C,   D uc - Ta n   T ,   Tra n   D - N.  Applicatio of  compress ed  sensing  in  ef f ec t iv e   power  consumption  of   WSN  f or  la ndslide sce nar io .   Mul ti m edi a   a nd  Broadcasti ng   (AP Media Cast),  2015  As ia   Pa ci fi Confer ence  on 2015:   IEEE.   [7]   You  L,   Han  Y ,   Li   S,  Su  X.   Soure  and  Tra nsm ission  Control   for  W ire le ss   Visual  Sensor  Networks  with  Com pre ssi v e   Sensing  and   E ner g y   Har vesting.  Indon esian   Journal   of   El e ct rica Enginee ring   and   Computer  Sc ie n c e 2013;11(5): 2468 - 2474.   [8]   Raghuna th an  V,   Schurge rs  C ,   P ark   S,   Srivasta v MB.  Ene rg y - a ware   wir el ess  m ic rosensor  ne tworks.  IEEE  S ign al   proce ss ing  magaz ine .   2002 ;19(2) :40 - 50.   [9]   Ze C ,   Fos al au  C,   Petri şor  D,  Hogaş  I.   Study   of  the   pow er  co nsum ti on  of  l andslide   sensor   node .   Ubiqui to us   Com puti ng,   E lec troni cs  Mobil Com m unic at io Confer en ce (U EMCON ),   IEEE   Annual; 2016:   I EE E .   [10]   Panta z is  NA ,   Ni koli daki s   SA ,   Ve rga dos  DD .   Ener g y - e fficie nt   rou ting  pr oto col in   wire l ess  sensor  n etw orks:  surve y .   IEE E   Comm unications  sur ve ys  &   tut orials .   2013; 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