T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 ,   p p .   829 ~ 8 3 7   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i 3 . 1 8 3 5 5     829       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Prolo ng ing  WSNs  lif eti me in  Io T a pplica tions  bas ed o co nsis tent  alg o rit hm       M o ha m m ed  Ali Ta wf ee q ,   M a hm o o d Z a k i A bd ull a h   Co m p u ter E n g in e e rin g   De p a rtme n t,   C o ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   M u sta n siriy a h   Un i v e rsity ,   Ba g h d a d ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 5 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Oct  7 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Oct  2 3 ,   2 0 2 0       Th e   ra p i d   e x p a n si o n   in   t h e   u se   o f   in ter n e o f   t h in g ( I o T )   imp o se th e   imp o rtan c e   o d e v e lo p in g   it in fra stru c tu re .   On e   o t h e   m o st  imp o rtan t   c o m p o n e n ts  in   Io i n fra stru c tu re is  th e   wire les se n so n e two rk s.  Th e   d e v e lo p m e n o t h e se   n e two r k larg e ly   d e p e n d o n   h o t o   e x ten d   t h e ir  li fe .   As   o n e   o th e   e ffe c ti v e   o p ti o n a d o p ted   i n   t h is  f ield   is  t h e   u se   o f   c lu ste h e a d (CHs ).   Th is  p a p e i n tr o d u c e a n   a lg o rit h m   th a e fficie n t ly   d e term in e   th e   CHs   b y   it e ra ti v e ly   e x trac ti n g   a n   a ss o c i a ti v e   v a lu e   fo e a c h   n o d e   d e p e n d i n g   o n   two   fa c to rs;   n o d e ' re sid u a e n e rg y ,   a n d   g e o m e tri c a d istan c e b e twe e n   n o d e a n d   b a se   sta ti o n .   I n   li g h t   o f   t h e   e x trac t e d   v a l u e s,  t h e   n o d e wit h   t h e   b e st  a ss o c iativ e   v a lu e a re   e lec ted   a CHs   b a se d   o n   a d j u sta b le  th re sh o l d   d e term in e d   a c c o rd in g   to   th e   n e two r k   u sa g e   re q u i re m e n ts.  Th e   a lg o rit h m   h a p r o v e n   a   s ig n ifi c a n in c re a se   in   th e   l ifetime   o t h e   n e t wo rk ,   a we ll   a s,  it   h a p ro v e n   it a b il it y   to   m a in tain   a   h i g h   lev e l   o f   e n e rg y   f o lo n g   p e ri o d   o f   ti m e .   Th e   p r o p o se d   a lg o rit h m   o u tp e rf o rm e d   sim il a p ro to c o ls  li k e   lo e n e r g y   a d a p ti v e   c lu ste rin g   h iera rc h y   ( LE ACH )   a n d   re g i o n   b a se d   lo w   e n e rg y   a d a p ti v e   c l u ste rin g   h iera rc h y   ( R - LE ACH )   b y   p ro l o n g in g   t h e   n e two rk   l ifetime   a n d   in c re a sin g   n e two r k   sta b il it y ,   a s we ll   a s e n h a n c e s t h e   t h ro u g h p u sig n ifi c a n tl y .   K ey w o r d s :   C lu s ter   h ea d   Netwo r k   life tim e   R esid u al  en er g y   T h r o u g h p u t   W ir eles s   s en s o r   n etwo r k   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e 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 :   Mo h am m ed   Ali T awf ee q   C o m p u ter   E n g in ee r in g   Dep ar t m en t   C o lleg o f   E n g in ee r i n g   Mu s tan s ir iy ah   Un iv er s ity   B ag h d ad ,   I r aq   E m ail: d r m ataw f ee q @ u o m u s t an s ir iy ah . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r ap id   d ev elo p m en o f   co m m u n icatio n   s y s tem s   an d   t h e   s p r ea d   o f   th u s o f   5 n etw o r k s   in   th e   f o r eseea b le  f u tu r e   will  r ev o l u tio n ize  th e   in ter n et   o f   th in g s   te ch n o lo g ies  to   co v er   m o s o f   th g lo b e .   Acc o r d in g   to   th is   f ac t,   in ter n et  o f   th i n g s   ( I o T )   n etwo r k s   wh ich   r elies  o n   th u s o f   lar g n u m b e r   o f   d ev ices,  s en s o r s ,   an d   ac tu ato r s   ar ex p ec ted   to   in cr ea s d r am atica lly ,   as  th in ter n atio n al  d ata  c o r p o r atio n   ( I D C )   esti m ated   th at  b y   2 0 2 5 ,   t h er will  b ab o u 8 4   b illi o n   co n n ec ted   d e v ices  wh ich   will  g en er ate  an d   tr an s m it  i n f o r m atio n   o f   a b o u t   186  Z ettab y tes  [ 1 ] .   T h is   will  u n d o u b ted ly   lead   to   th n ee d   f o r   lar g am o u n ts   o f   en er g y ,   wh ich   will  d ir ec tly   af f ec th e   p er f o r m a n ce   o f   d ev i ce s   an d   s en s o r s   u s ed   i n   n etwo r k s ,   as  well  as,  a f f ec t h lo n g ev ity   o f   n etwo r k s ,   esp ec ially   th wir eless   s en s o r   n etwo r k s .   I n   wir eless   s en s o r   n etwo r k s   ( W SNs ) ,   r ep lacin g   ex h au s ted   b atter ies in   th d ep l o y ed   n o d es  m a y   b e   u n attain ab le  o r   c o s t - p r o h ib itiv p a r ticu lar ly   i n   h a r s h   e n v ir o n m en t.   Hen ce   th e   im p o r tan ce   o f   d e v elo p in g   an   e n er g y   awa r alg o r ith m   to   p r o l o n g   th e   life tim e   o f   s en s o r s   in   s u ch   n etwo r k s   [ 2 ] .   Nu m er o u s   r esear c h es  an d   s tu d ies  h av b ee n   co n d u cte d   in   t h f ield   o f   r e d u cin g   en er g y   c o n s u m p tio n   in   W SNs   to   ex ten d   th eir   life   [ 3 ] .   On o f   th im p o r tan r ese ar ch   tr en d s   in   th is   f ield   is   b as ed   o n   th ch o ice  o f   h ier ar ch ical  cl u s ter   h ea d s   ( C Hs)  to   r e p r esen t a   g r o u p   o f   n o d e s ,   an d   to   b alan ce   th n etwo r k   en er g y .   E ac h   C is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    8 2 9   -   8 3 7   830   r esp o n s ib le  f o r   c o llectin g   d ata ,   m an a g in g   tr an s m is s io n s   o f   t h ass o ciate d   n o d es,  elim in atin g   r ed u n d a n cies a n d   co m p r ess ed   th e   d ata,   an d   th en   tr an s m itti n g   t h co m p r ess ed   d ata  t o   a   b ase  s tatio n   [ 4 ,   5 ] .   Am o n g   th ese   r esear ch es,   th e   lo en er g y   ad ap tiv clu s ter in g   h ier ar c h y   ( L E AC H)   p r o to co th at   is   wid ely   u s ed   in     W SN s   [ 6 ,   7 ] .   T h p r o to c o tr i es  to   m an ag th en er g y   lo a d   in   th n etwo r k   u s in g   s to ch asti f o r m u la  to   s elec C Hs  in   ea ch   r o u n d .   E ac h   C allo ca tes  tim d iv is io n   m u ltip le  ac ce s s   ( T DM A)   s ch ed u les  to   its   r elate d   n o d e   m em b er s ,   in   wh ich   ea ch   m em b er   n o d tr an s m its   its   d ata  in   th co r r esp o n d in g   tim s lo t.   I n   [ 8 ]   s ec u r C H   s elec tio n   alg o r ith m   is   p r esen ted   to   en s u r e   th at   th C is   n o t   m alicio u s   o n e.   T h e   elec tio n   o f   a n y   C d ep en d s   o n   d if f e r en m etr ics  in clu d ed   b eh av io r s   o f   t h n o d es,  waitin g   tim e,   co n n ec tiv ity   d eg r ee ,   an d   d is tan ce s .   f u zz y   lo g ic  tech n iq u e   is   u s ed   as  th b ase  o f   s elec tin g   clu s ter   h ea d s   in   [ 9 ,   1 0 ] ,   in   wh i c h   th ce n tr a lity ,   n o d es  d en s ity ,   an d   th e   r esid u al   en er g y   ar e   co n s id er ed   as  t h m ai n   p ar am ete r s .   T h ese  tech n iq u es  s h o wed   b etter   p er f o r m a n ce   in   ter m s   o f   life tim e   co m p ar in g   to   s o m e   well - k n o wn   ap p r o ac h es.  m o d if ied   K - m ea n s   alg o r i th m   is   u s ed   in   [ 1 1 ]   to   d ec id e   wh eth er   th n o d is   s u itab le  to   b C o r   n o t,  ta k in g   in   co n s id er atio n   th at  th s elec ted   n o d s h o u ld   b with   h ig h   en er g y .     T h co m p a r is o n   s im u latio n   r esu lts   s h o wed   th at  th p r o p o s ed   p r o to co o u tp er f o r m   s o m ex is tin g   clu s ter in g   p r o to co ls   in   ter m s   o f   en er g y   c o n s u m p tio n ,   n etwo r k   life tim e,   an d   p ac k et  d eliv e r y .   C lu s ter in g   p r o t o co l   u s in g   th r atio   o f   n o d e   d is tan c to   r esid u al  en e r g y   as  th b as to   th p r o b a b ilit y   o f   elec tin g   C in   h o m o g e n o u s   W SN s   is   p r o p o s ed   in   [ 1 2 ] .   T h e   p r o to c o ac h ie v es  lo n g e r   n etw o r k   life tim a n d   i n cr ea s es  th e f f ec tiv m ess ag es.  s elf - o r g an izin g   m a p   n eu r al  n etwo r k   is   u s ed   f o r   en er g y   clu s ter in g   in   [ 1 3 ] .   Sp atial  co o r d in ates  an d   th en er g y   o f   ea ch   n o d e   wer u s ed   as  tr ai n in g   in p u d ata  to   f o r m   th clu s ter s .   As  r esu lt,  ea ch   f o r m e d   clu s ter   co n s is ts   o f   h ig h - en er g y   n o d e   an d   a   n u m b er   o f   clo s est  n o d es  with   a   lo wer   en er g y .   co m b in atio n   o f   r o u tin g   s ch em with   clu s ter in g   an d   s in k   m o b ilit y   t ec h n iq u is   p r esen ted   in   [ 1 4 ]   i n   wh ich   m em b er   weig h is   d eter m in ed   f o r   ea c h   n o d t o   d ec i d o n   th e   C Hs.  T h r ee   r u les  wer e   u s ed   t o   ca lcu lat th m em b er   weig h ts .   T h e   f ir s o n d e p en d s   o n ly   o n   th r esid u al  en e r g y   o f   n o d e ,   th s ec o n d   r u le  is   d ep en d in g   o n   th r atio   o f   th r esid u al  en e r g y   o f   ea ch   n o d to   its   d is tan ce   to   th e   s in k ,   wh ile  t h th ir d   r u le  is   b ased   o n   th e   r a tio   o f   th s q u ar o f   r esid u al  e n er g y   o f   ea ch   n o d to   its   d is tan ce   to   th s in k .   I t is  f o u n d   th at  th th i r d   r u le  h as a   b etter   p er f o r m an ce   in   ter m s   n e two r k   life tim e.     I n   [ 1 5 ]   a n   alg o r ith m   ca lled   R - L E AC is   in tr o d u ce d   wh ic h   i s   m o d if ied   v er s io n   to   L E AC p r o to c o l.  I n   R - L E AC C s elec tio n   s ch em tak es  in   its   co n s id er at io n   th e   n o d es  r esid u al   en er g y .   I n   ad d itio n ,   clu s ter   h ea d   v alu es  wer u s ed   to   ass ig n   th p o s t - g r o u p   o f   C Hs.  T h r esu lts   s h o wed   th at  th p r o p o s ed   alg o r ith m   o u tp er f o r m s   L E AC b y   en h a n cin g   W SN  life tim an d   r esid u al  en er g y   b y   a b o u 6 0 - 6 6 %.  s am p lin g - b ased   s p id er   m o n k ey   o p tim izatio n   m eth o d   in   co n ju n ctio n   with   en er g y - efficien cy   is   u s ed   in   [ 1 6 ]   to   s elec clu s ter   h ea d s   an d   to   im p r o v life tim an d   s t ab ilit y   o f   W SNs .   T h ex p er im en tal  r esu lts   co m p ar ed   to   s im ilar   p r o to c o ls   s h o wed   th at  th p r o p o s ed   tech n iq u im p r o v es  th e   life tim an d   th e   s tab ilit y   o f   t h n etwo r k s .   I m p r o v i n g   th e   C elec tio n   u s in g   n e u r al  n etwo r k s   a n d   L E AC p r o to co l   in tr o d u ce d   in   [ 1 7 ] ,   tak in g   in   co n s id er atio n   t h n o d with   h ig h est  en er g y   lev el  to   b th C H.   T h s im u latio n   r esu lts   o f   th is   ap p r o ac h   p e r f o r m   b etter   th an   L E AC H.   T h B ellm an - Fo r d   alg o r ith m   is   u tili ze d   in   [ 1 8 ]   to   ch o o s th c lu s ter   h ea d s .   T h is   alg o r ith m   f in d s   th s h o r test   p ath   f r o m   s in g le  s o u r ce   in   ter m s   o f   d is tan ce /co s t.  T h s im u latio n   r esu l ts   s h o wed   th at  th is   alg o r ith m   is   b etter   th an   th K - m ed io d   clu s ter in g   al g o r ith m   in   n etwo r k   life tim e   an d   en er g y   c o n s u m p tio n .   An   en e r g y   aw ar ap p r o ac h es   in tr o d u ce d   in   [ 1 9 ,   2 0 ] .   T h clu s ter in g   f r am ewo r k   in   th ese  ap p r o a ch es  ar b ased   o n   h y b r id   m eta h eu r is tic   alg o r ith m s .   Sev er al  p ar am ete r s   wer u s ed   to   ev alu ate  th f itn ess   f u n ctio n   wh ich   in clu d p ac k et  p r o g r ess ,   en er g y ,   n o d d en s ity ,   clu s ter   d is tan ce ,   an d   tr an s m is s io n   d el ay .   R esu lts   o f   co m p ar is o n   with   s im ilar   p r o to co ls   s h o wed   im p r o v em en t i n   th p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   m eth o d s .   So m o f   th af o r em e n tio n ed   ap p r o ac h es  d id   n o tak in to   co n s id er atio n   th d is tan ce   b et wee n   th elec ted   clu s ter   h ea d   a n d   th e   b ase  s tatio n ,   an d   th is   m ay   lea d   to   en er g y   lo s s   in   th e v en o f   ch o o s in g   an   e d g n o d e.   W h er ea s ,   s o m a p p r o ac h es h av e   ad o p ted   a   r an d o m   v a lu to   g en er ate   th r esh o ld   to   b u s ed   in   r eg ar d i n g   th clu s ter   h ea d s ,   wh ile  o t h er   r esear ch   r elied   o n   th lin k   b et wee n   th is   th r esh o ld   v alu an d   th r esid u al  en er g y   o f   th n o d es.  On   th wh o le,   th ese  r esear ch es h av s u cc ee d e d   in   im p r o v in g   en er g y   c o n s u m p tio n   an d   ex ten d i n g   n etwo r k   life tim e,   b u th is   im p r o v em e n was  r elativ ely   s m all  an d   d id   n o m ee th asp ir atio n   to   ac h ie v a   s ig n if ican t in cr ea s in   th lo n g ev ity   o f   th e   n etwo r k .   I n   th is   wo r k ,   a   r o b u s ass o ciativ v alu e   is   ex tr ac ted   b ased   o n   r atio   co m b in ed   two   p a r am et er   v ec to r s n o d es  r esid u al  e n er g y   an d   d is tan ce s   f r o m   th e   n o d es  to   th s in k /b ase  s tatio n   r esp ec tiv ely .   T h n o d es  with   th e   b est  ass o ciativ v alu es  will  b e   elec ted   to   b clu s ter   h ea d s .   A f ter   th en d   o f   ea ch   r o u n d ,   th e   ass o ciativ v alu es  ar r ec alcu lated ,   as  th r em ain in g   en er g y   o f   th n o d es  ( C Hs  an d   n o n - C Hs)  h av ch an g e d .   I n   th r em ain d er   o f   th is   p ap er ,   s ec tio n   2   in tr o d u c es  th ad o p ted   n etwo r k   an d   en er g y   m o d els.  Sectio n   3   e x p lain s   th p r o p o s ed   alg o r ith m   an d   t h d etails  o n   h o to   ex tr ac th ass o ciativ v alu es.  T h s im u latio n   r esu lts   a n d   co m p a r is o n   with   s o m class ical  p r o to co ls   ar p r esen ted   an d   d is cu s s ed   in   s ec tio n   4 ,   wh ile  s ec tio n   5   p r esen ts   th co n clu s io n s   o f   th is   wo r k .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         P r o lo n g in g   WS N s   lifetime  in   I o T a p p lica tio n s   b a s ed   o n   co n s is ten t a lg o r ith m   ( Mo h a mme d   A li Ta w feeq )   831   2.   NE T WO RK   AND  E NE RG Y   M O DE L S   I n   th is   wo r k   th s y s tem   m o d el  is   as s u m ed   to   ad o p wir eless   s en s o r   n etwo r k   with   s tatic   an d   h o m o g en eo u s   s en s o r   n o d es  h a v in g   id e n tical  s en s in g ,   p r o ce s s in g ,   co m m u n icatio n ,   an d   b att er ies  p o wer .   T h ese  n o d es  ar d ep lo y ed   r an d o m ly   in   th s en s in g   f ield .   T h g eo g r ap h ical  lo ca tio n s   o f   th n o d es a r k n o wn   to   ea ch   o th er   th r o u g h   in f o r m atio n   ex c h an g e.   T h b ase  s tatio n   is   s ta tio n ar y   an d   m e d iates  th s en s itizatio n   f ield .   T h e   n o d es  h av th a b ilit y   to   ad ju s th tr an s m is s io n   p o wer   d ep en d in g   o n   h o f a r   is   th d esti n atio n   to   th tar g et.   E ac h   n o d p e r io d ically   s en d s   its   d ata  at  a   s p ec if ied   tim s lo ac co r d in g   to   s ch ed u le  it  will  b n o tifie d .   T h n etwo r k   co n tin u es  in   its   o p er a tio n   u n til  a ll  th n o d es  en er g y   is   ex h au s ted .   Acc o r d in g   to   [ 2 1 ]   th tim p er i o d   b ef o r th en e r g y   o f   th f ir s n o d r u n s   o u is   co n s id er ed   as  th n etwo r k   s tab ilit y ,   m ea n wh i le  th d u r atio n   f r o m   th n etwo r k   s tar in   its   o p er atio n   u n til  th last   n o d d ies  i s   t h n etwo r k   life tim e.   T h ese  two   p ar am eter s   ca n   b d escr ib ed   as   ( 1 )   an d   ( 2 ) ,   wh er T st T Nl   ar e   th e   n etwo r k   s tab il ity   an d   n etwo r k   life tim r esp e ctiv ely ,   an d   T n   is   t h e   life tim o f   n o d n .   I n   W SNs   m o s o f   n o d es  en er g y   is   co n s u m ed   d u to   its   p ac k ets  r o u tin g   [ 2 2 ] .   T o   ca lc u late   an d   ev alu ate  th co n s u m ed   en er g y   in   s u c h   n etwo r k s   th e   co m m u n icatio n   m o d el  im p l em en ted   b y   [ 2 3 ]   is   co n s id er ed   as sh o wn   i n   Fig u r e   1 .      = ( )   ( 1 )      =  ( )   ( 2 )           Fig u r 1 .   E n er g y   co m m u n icati o n   m o d el       I n   th tr a n s m is s io n   p r o ce s s ,   th co n s u m ed   en er g y   d e p en d s   o n   th d is tan ce   b etwe en   th s o u r ce   an d   t h e   d esti n atio n .   I f   th is   d is tan ce   is   g r ea ter   th a n   s o m t h r esh o ld   d o ,   th en   t h m u lti - p ath   f a d in g   en er g y   m o d el  is   u s ed ,   o th er wis th f r ee   s p ac e n er g y   m o d el  is   co n s id er ed   [ 2 4 ] .   T h en er g y   co n s u m ed   in   tr an s m itti n g   L - b it  d ata  p ac k et  to   d esti n atio n   n o d o f   d   m eter s   f ar   is   as illu s tr ated   in   ( 3 )   a n d   ( 4 )   [ 2 4 ] .      ( , ) = ( +    4 ) ,            >   ( 3 )      ( , ) = ( +    2 ) ,              ( 4 )     W h er E elec   is   th co n s u m ed   en er g y   p er   b it  b y   tr an s m itter   o r   r ec eiv e r ,   m p   a n d   f s   a r th tr an s m is s io n   p ar am eter   o f   m u lti - p ath   a n d   f r ee   s p ac r esp ec tiv ely ,   an d   d o   i s   th th r esh o ld   v alu o f   t h tr a n s m is s io n   d is tan ce .   Me an wh ile  th co n s u m e d   en er g y   to   r ec ei v L - b it  d ata  ca n   b e   ca lcu lated   b y   [ 2 4 ] :      ( ) =    ( 5 )     T h th r esh o ld   tr an s m is s io n   d is tan ce   is   d eter m in ed   b y   as m en tio n ed   in   ( 6 )   [ 2 5 ] .     =  /    ( 6 )     Kn o win g   th at,   wh en   t h tr an s m is s io n   d is tan ce   d   is   g r ea te r   th an   d o   th en   t h en er g y   m o d el  o f   ( 3 )   is   u s ed ,   o th er wis e,   th en er g y   m o d el  o f   ( 4 )   is   ap p lied .         3.   E XT RAC T I NG   B E S T   AS S O CIAT I VE   V AL U E S   Selectin g   clu s ter   h ea d s   r an d o m ly   with o u t c o n s id er in g   th n o d es'   r esid u al  en er g y   o r   h o f ar   ar th ese   n o d es  f r o m   th b ase  s tatio n ,   a s   well  as  ad o p tin g   u n - s o b er   r e latio n s h ip   b etwe en   th r esid u a en er g y   an d   th ese   d is tan ce s   m ay   n o lea d   to   a   g u ar an tee  th at  th e   ch o ice  o f   C is   th b est,  as  r esu lt  d o es  n o ex ten d   t h life   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    8 2 9   -   8 3 7   832   th W SN  ap p r o p r iately .   T h n o v elty   o f   th is   wo r k   lies   in   co n s tr u ctin g   a   r eliab le  f u n ctio n   th r o u g h   wh ich   v al u f o r   ea ch   n o d ca n   b e x tr ac ted ,   th is   v alu r ef lects  th p o s s ib ilit y   o f   elec tin g   th n o d as  a   clu s ter   h ea d   o r   n o t.   T h wo r k   p r o p o s ed   co n s is te n r elatio n s h ip   co n s o lid a tes  th r esid u al  en er g y   an d   th d is tan ce s   b etwe en   th e   n o d es  an d   B S.  Acc o r d in g   to   t h is   r elatio n s h ip   ass o ciativ v a lu es  ( Av )   b etwe en   th e   n o d es  an d   th e   b ase  s tatio n   ca n   b ex tr ac te d .   T h e   n o d es with   th b est ass o ciativ v alu es ( B AV)   th en   b ch o s en   to   wo r k   as C Hs.   T o   ca lcu late   Av ,   a   wir eless   s en s o r   n etwo r k   with   N   n o d es  a n d   a   B is   co n s id er e d .   E ac h   n o d e   i   h as   in itial e n er g y   E i ,   wh er i   =1 ,   2 ,   . .   ,   N .   T h E u clid ea n   d is tan ce   d i   b etwe en   n o d i   a n d   th B is   ca lcu lated   b y ;     = (  ) 2 + (  ) 2 + (  ) 2     ( 7 )     wh er ( x i , y i , z i )   ar e   th e   co o r d i n ates  o f   n o d i ,   an d   ( x BS , y BS ,   z BS )   ar t h c o o r d in ates  o f   th e   B S.  T h v alu es  o f   th e   d is tan ce s   d   d if f e r   f r o m   a   f ew  m eter s   o r   less   to   s ev er al  te n s   o f   m eter s   o r   ev en   m o r d e p en d i n g   o n   th e   d im en s io n s   o f   th s en s in g   f ield   an d   th e   d i s tan ce   b etwe en   n o d i   an d   B S.  I n   co n tr ast,  th v alu es  o f   n o d es  r esid u al  en er g ies   E   ar e   o f ten   f r ac tio n   o f   th v al u es  o f   d .   T h e r ef o r e,   co h e r e n Av   b ased   o n   b o th   d   a n d   E   ca n   b ac h iev e d   b y   n o r m alizin g   th d is tan ce   v alu es.  Ap p r o p r iate  n o r m aliza tio n   to   d   ca n   b p er f o r m e d   b y   s u b t r ac tin g   th m ea n   o f   d   f r o m   ea ch   o f   th d ' s   v alu es  an d   d iv i d in g   th e   r esu lt b y   t h s tan d ar d   d ev iatio n   [ 2 6 ] .     = ( ̄ ) /      ( 8 )     wh er d n   is   th n o r m alize d   d is tan ce   v ec to r ,     is   th m ea n   d is tan ce ,   an d   d std   is   th s tan d ar d   d ev iatio n   o f   t h d is tan ce .   T h f o r m u la   o f   th ass o ciate d   v alu es  u s ed   i n   [ 2 7 ]   is   m o d i f ied   to   ac c o m m o d ate  th e   r eq u ir em en o f   th is   wo r k .   T h e   ex tr ac ted   ass o ciativ v alu Av i   f o r   1 ,   2 ,   …,   N,   i s   eq u al  to   th s q u ar e   o f   t h p r o d u ct  o f   ( E i   an d   dn i n o r m alize d   b y   th e   p r o d u ct  o f   th s u m   o f   th s q u a r ed   r esid u al  en er g y   v ec to r   E   a n d   th e   s u m   o f   th s q u ar e d   d is tan ce s   v ec to r   dn ,   th at  is ;     = ( ) 2 2 2  = 1  = 1     ( 9 )     T h ese  v alu es  r e p r esen an   in d icato r   th at  g o v er n s   an d   b ala n c es  th r elatio n s h ip   b etwe en   t h r esid u al  en e r g ies  an d   th e   n o d es d is tan ce s .   Du r in g   d ata  tr a n s m is s io n ,   th r esid u al  en er g ies o f   th e   n o d es a r d e cr ea s ed ,   as a   r esu l t   th eir   Av   will  b e   ch an g ed ,   an d   th is   m a y   ca u s e   s o m e   n o d e s   to   h a v a   s m all  ass o ciativ v alu e   d esp ite  t h eir   p r o x im ity   to   th b ase  s tatio n .   An   illu s tr ativ ex am p le  o f   f iv n o d es  d ep l o y ed   r an d o m ly   in   s en s in g   f ield   with   B lo ca ted   in   its   ce n ter   is   s h o wn   in   Fig u r e   2   ( a) ,   in   wh ich ,   th ce n ter   o f   th b u b b les  r ep r e s en ts   th lo ca tio n s   o f   th n o d es  wh ile  th r ad iu s   in d icate s   th am o u n o f   th ass o ciativ v alu o f   ea ch   n o d e .   T h n o d th at  h as  th B AV  i s   th o n with   th lar g e s r ad iu s .   Af ter   s o m wh ile  an d   d u to   d ata  tr an s m is s io n ,   th n o d es  co n s u m e d   u n eq u al   en er g ies  d ep e n d in g   o n   h o f a r   th e   tar g et   is   an d   wh eth er   th e   n o d ta k es  th e   r esp o n s ib ilit y   o f   ac tin g   as  C o r   n o t.  As a  r esu lt,   th Av s   o f   th ese  n o d es we r ch a n g e d ,   an d   th n o d with   t h B AV  m ay   also   ch an g as   s h o wn   in   Fig u r 2   ( b ) .           ( a )   ( b )     Fig u r 2 .   No d es a s s o ciativ v alu es ;   ( a)   eq u al  en e r g ies ,   an d   ( b )   d if f er e n t e n er g ies       Af ter   d ep lo y in g   th n o d es  in   th s en s in g   f ield ,   it  is   as s u m ed   th at  th B an d   all  th n o d es  k n o th e   lo ca tio n   o f   ea ch   o th er   a n d   t h eir   in itial  en er g ies  b y   s h ar in g   in f o r m atio n .   T h f ir s s tep   in   th p r o p o s ed   tech n iq u e   i s   t o   c a l c u l at e   t h Av   o f   t h e   n o d e s .   A m o n g   t h es e   v a l u es   t h e   n o d e s   wi t h   t h e   B A V   a r e   el e c t e d   t o   b e   C Hs .   T h e   d ec i s i o n   o n   h o w   t o   d e t e r m i n e   BAV   is   b as e d   o n   a   t h r e s h o l d   Av o   w h i c h   d e p e n d s   m a i n l y   o n   t h e   m e a n   o f   Av ,   t h a t   is :     = {   |  =      (  ) }   ( 1 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         P r o lo n g in g   WS N s   lifetime  in   I o T a p p lica tio n s   b a s ed   o n   co n s is ten t a lg o r ith m   ( Mo h a mme d   A li Ta w feeq )   833   a nd      ( ) = { | }   ( 1 1)     wh er k   is   th t h r esh o ld   a d ju s tm en p ar am eter ,   an d   0 <   1 .   Sev er al  v alu es  wer ad o p ted   f o r   Av o   an d   its   im p ac t o n   e x ten d in g   n etwo r k   l if etim was stu d ied .     T h e   p r o p o s ed   alg o r ith m   u tili ze d   iter ativ p r o ce d u r es,   wh er in   ea ch   iter atio n   t h n o d es  wit h   th e   B AV  ar d eter m in ed   an d   elec ted   t o   b C Hs.  T h en   lo o p   c o n s id er s   ea ch   elec ted   C in d iv id u ally   to   d o   th f o llo win g :   ea ch   C in f o r m   th o th er   n o d es th eir   tim to   tr a n s m it d ata,   r ec eiv th eir   d ata,   an d   s en d   th e   ag g r eg ated   d ata  to   B S.  Af ter   th en d   o f   ea ch   iter atio n ,   th e   ass o ciativ v alu es  v ec to r   f o r   all  th e   n o d es  ar e   r ec alcu lated   b ased   o n   th eir   n ew  r esid u al  en er g y   a n d   th eir   d is tan ce s   to   B S.  T h ese  o p er atio n s   ar r ep ea te d   u n til  all  th n o d es  in   th e   n etwo r k   d e p lete  th eir   en e r g ies.  T h d etail  s tep s   o f   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   ar e   as f o llo ws:     Step   1 : I n itialize  th n etwo r k   p ar am eter s   Step   2 : D ep lo y ed   th n o d es in   th s en s in g   f ield   Step   3 W h ile  n u m b er   o f   d ea d   n o d es<  to tal  n u m b er   o f   n o d es,   d o   s tep   4 - 11   Step   4 C alcu late  n o d es’  Av   Step   5 D eter m in th n o d es  with   BAV : ( Av > A vo ) ,   an d   s to r th em   in   C H - L is t   Step   6 W h ile  C H - L is t n o t e m p ty ,   d o   s tep   7 - 10   Step   7 S elec t CH n o d f r o m   C H - L is t   Step   8 A g g r eg ate  p ac k ets f r o m   n o n - C n o d es a n d   tr an s m it th d ata  to   B S   Step   9 : Co m p u te  r esid u al  e n er g y   f o r   all  th n o d es   Step   1 0 R em o v th C f r o m   C H - L is t   Step   1 1 D eter m in th d ea d   n o d es .   A   f lo ch ar t illu s tr ates  th p r o ce s s es o f   elec tin g   clu s ter   h ea d   u s in g   B AV   alg o r ith m   is   s h o w n   in   Fig u r 3 .           Fig u r 3 .   Flo ch a r t illu s tr ates CHs   elec tio n   b ased   o n   B AV   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    8 2 9   -   8 3 7   834   4.   SI M UL A T I O R E S UL T S   T h s im u latio n   is   b ased   o n   th e   ass u m p tio n   th at  W SN  with   1 0 0   s tatic   an d   h o m o g en eo u s   s en s o r   n o d es  d ep lo y e d   r an d o m ly   in   s en s in g   f ield   o f   d im en s io n s   1 0 0 * 1 0 0   m   an d   s tatio n ar y   B m ed iat es  th s en s i tizatio n   f ield .   All  th n o d es  h av th s a m in itial  en er g y .   T h n etwo r k   m o d el  also   ass u m es  th p ar am eter   v alu es  s h o wn   in   T ab le  1 .   R esu lts   ar ex tr ac t ed   u s in g   MA T L AB   ( R 2 0 1 7 b )   as  s im u latio n   to o to   c h ar a cter ize  th n etwo r k   m o d els.       T ab le  1 .   Par am eter   v alu es o f   t h n etwo r k   P a r a me t e r   V a l u e   N o d e s i n i t i a l   e n e r g y   0 . 5   J   M u l t i - p a t h   t r a n smiss i o n   p a r a me t e r   ( mp )   1 . 3 * 1 0 - 15   J / b i t / m 4   F r e e   s p a c e   t r a n smiss i o n   p a r a me t e r   ( f s)   0 . 1 * 1 0 - 12   J / b i t / m 2   C o n s u me d   e n e r g y   p e r   b i t   ( E e l e c )   5 0 * 1 0 - 9   J/ b i t   En e r g y   o f   D a t a   a g g r e g a t i o n   p e r   b i t   ( E D A )   5 * 1 0 - 9   J / b i t   N u mb e r   o f   b i t s   p e r   p a c k e t   ( L)   4 0 0 0   b i t       4 . 1 .     Net w o rk   a na ly s is   As  m en tio n ed   ea r lier ,   th d ec is io n   o n   elec tin g   C Hs  in   t h p r o p o s ed   tech n iq u e   is   d eter m i n ed   b y   t h n o d es  with   BAV   wh ic h   d ep en d s   o n   th v alu o f   Av o .   Acc o r d in g   t o   ( 1 0 ) ,   Av o   ca n   b a d ap t ed   b y   ch a n g in g   th e   v alu o f   th th r esh o ld   a d ju s tm en p ar am eter   k .   T h im p ac o f   co n s id er in g   d if f er en Av o   v al u es  o n   th n etwo r k   life tim e,   n u m b er   o f   tr a n s m itted   p ac k ets  f r o m   th n o d es  to   C Hs  an d   f r o m   C Hs  to   B S,   an d   o n   th r esid u al  en er g y   h av b ee n   s tu d ied .   Fig u r e4   s h o ws  th ef f ec o f   c o n s id er in g   d if f er en v alu es  o f   k   o n   th n u m b er   o f   r o u n d   ( in   av er ag e)   r eq u i r ed   u n til  th d e ath   o f   t h f ir s n o d e   ( n etwo r k   s tab ilit y ) ,   th d ea th   o f   h alf   o f   th n o d es,  an d   th e   d ea th   o f   last   n o d ( n etwo r k   lif etim e) .   T h s m aller   th v alu o f   k   th m o r n o d es  with   BAV .   I n   o th e r   wo r d s ,   th n u m b er   o f   n o d es  t h at  will  b e   elec ted   as  C Hs  w ill  in cr ea s e.   Allo win g   g r ea ter   n u m b e r   o f   p ar ticip atio n s   as  C Hs  u s in g   a   co h er en cr iter io n   lead s   with o u an y   d o u b to   in c r ea s th s tab ilit y   o f   th n etw o r k   an d   ex te n d   its   life ,   an d   th is   is   wh at ' s   r ef lecte d   in   th ca s s h o wn   in   Fig u r 4 .     T h ef f ec ts   o f   c o n s id er in g   d if f er en Av o   v alu es  o n   th n u m b er   o f   p ac k ets  s en f r o m   n o r m a l - n o d es  to   C Hs  an d   f r o m   C Hs  to   B ( th r o u g h p u t)   a r s h o wn   i n   Fig u r e   5 .   T h e   n u m b er   o f   n o r m al  n o d es  in cr ea s es  as  th v alu o f   Av o   in cr ea s es.  T h is   w ill  u n d o u b te d ly   in cr ea s t h n u m b er   o f   p ac k ets  f r o m   n o r m a l - n o d es  to   C Hs.  B y   co n tr ast,  th e   n u m b er   o f   C Hs  will  d ec r ea s as  Av o   in cr ea s es,  wh ich   will  r e d u ce   t h n u m b e r   o f   p ac k ets  s en f r o m   C Hs  to   B S.   T h n etwo r k   r esid u al  en er g y   b ased   o n   d if f er en t   Av o   v alu es  is   s h o wn   i n   Fig u r e   6 .   As  it  is   n o ticed   f r o m   th f ig u r e,   th en er g y   lev el  o f   th n o d es  co n tin u es  f o r   lo n g er   p er i o d   as  th v alu o f   k   d ec r ea s es,  in   o th er   wo r d s ,   th m o r n o d es th at  h a v BAV     As  a   r esu lt,  it  ca n   b s aid   th at  if   th ap p licatio n   f o r   th n etwo r k   r e q u ir es  lar g n u m b er   o f   tr an s m is s io n s   f r o m   th n o d es  an d   n ee d s   h ig h   n etwo r k   s tab il ity ,   th en   th v alu o f   k   m u s b s m all.   B u if   th e   ap p licatio n   f o cu s es  o n   in c r ea s in g   th life   o f   th n etwo r k   a s   m u ch   as  p o s s ib le  th r o u g h   t h d u r ab ilit y   o f   th r em ain in g   e n er g y   th en   t h v al u o f   k   m u s t b h ig h .           Fig u r 4 .   E f f ec t o f   d if f e r en Av o   v alu es o n   th e   n etwo r k   s tab ilit y   an d   life tim e       4 . 2   Co m pa ra t iv re s ults   T o   ch ec k   th p er f o r m an ce   o f   th B AV  alg o r ith m ,   th e   th r es h o ld   ad j u s tm en p ar a m eter   i s   s et  to   0 . 5   wh ich   r etu r n s   th m e d iate  v alu o f   Av o ,   i.e .   th o b tain ed   r esu lts   ar b ased   o n   Av o   0 . 5 * m ea n ( Av ) .   T h ese  r esu lts   ar co m p a r ed   with   L E AC an d   R - L E AC p r o to c o ls .   T h co m p ar is o n   c o n s id er s   th s am in itial  d ata  as  well  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         P r o lo n g in g   WS N s   lifetime  in   I o T a p p lica tio n s   b a s ed   o n   co n s is ten t a lg o r ith m   ( Mo h a mme d   A li Ta w feeq )   835   as  th s am co o r d in ates  o f   th r an d o m   n o d es'   d ep lo y m en in   ea ch   s ess io n   f o r   th th r ee   ap p r o ac h es.  All  th o b tain ed   r esu lts   r ep r esen t th av er ag co u n ts   f o r   s ev er al  iter atio n s .     T h r esu lts   o f   th r es id u al  en er g y   is   as  s h o wn   in   Fig u r 7 ,   in   wh ich   its   v alu es  in   b o th   L E AC an d     R - L E AC ar alm o s t   clo s to   ea ch   o th er   an d   d e p lete  in   ab o u t r o u n d   1 5 0 0 ,   wh er ea s   BAV   c an   co n s er v en er g y   f o r   m u ch   lo n g er   p er io d   as  it  co n tin u es  to   m o r th a n   r o u n d   8 5 0 0 .   T h is   co n s titu tes  ab o u 4 5 0 in cr ea s in g   i n   n etwo r k   life tim co m p ar ed   to   b o th   L E AC an d   R - L E AC H.   T h is   is   d u to   th h ig h   ca p ab ilit y   o f   B AV  alg o r ith m   in   b alan cin g   th lo ad   an d   u n if o r m ly   co n s u m ed   t h en er g y .             Fig u r 5 .   E f f ec t o f   d if f e r en Av o   v alu es o n   th e   n u m b er   o f   tr a n s m itted   p ac k ets f r o m   n o d es to   C Hs an d   f r o m   C Hs to   B S             Fig u r 6 .   E f f ec t o f   d if f e r en Av o   v alu es o n   th e   r esid u al  en er g y     Fig u r 7 .   R esid u al  en er g y       Fig u r 8   s h o ws  th n etwo r k   life tim e,   in   wh ich   th d ea th   o f   f ir s n o d r ec o r d ed   at  ab o u r o u n d   9 0 0   an d   1 0 0 0   in   L E AC an d   R - L E AC r esp ec tiv ely ,   wh er ea s   in   B A th f ir s n o d d ies  o u in   av er ag at  r o u n d   5 8 0 0 .   Me an wh ile,   th d ea th   o f   th last   n o d is   in   av er ag at  r o u n d   2 0 0 0 ,   8 0 0 0 ,   an d   1 3 0 0 0   f o r   L E AC H,   R - L E A C H,   an d   B AV  r es p ec tiv ely .   T h r e aso n   b eh in d   t h is   d if f er en ce   is   t h at  in   L E AC th s elec tio n   o f   C Hs d ep en d s   o n   th r esh o ld   ex tr ac te d   f r o m   r an d o m   v alu wh ic h   m ak t h is   s el ec tio n   n o s o   ef f icien t,  wh er as  in   R - L E AC th is   th r esh o ld   is   m o d if ied   b y   in s er tin g   th e   r esid u al  e n er g y   as  a n   ad d itio n al  p ar a m eter   to   th e   L E AC th r esh o ld   s elec tio n   f o r m u la,   in   co n tr ast,  in   B AV  th s elec tio n   o f   C Hs   is   b ased   o n   iter ativ ely   co m b i n in g   th p ar a m eter   v ec to r s   o f   t h r esid u al  e n er g y   an d   th d is tan ce   f o r   o v e r all  o f   th d ep lo y ed   n o d es to   e x tr ac t t h e   n o d es with   b est  ass o ciativ v alu es.   T h r o u g h p u is   an   im p o r tan m etr ic  th at  ex p r ess es  th r atio   o f   th p ac k ets  ac tu ally   r ec eiv ed   b y   B to   th n u m b e r   o f   s en p ac k ets.  As  B A alg o r ith m   k ee p s   th e   r esid u al  en er g y   f o r   l o n g   p er io d   wh ich   lead s   to   p r o lo n g   th n e two r k   life tim e,   as we ll a s   it a llo w s   th ex ch an g o f   r o les an d   r esp o n s ib ilit ies   b etwe en   th n o d es   to   wo r k   as  C o r   a s   n o n - C H,   wh ich   m ak es  th th r o u g h p u h ig h   co m p ar e d   to   b o th   L E A C an d   R - L E A C H.   T h av er a g th r o u g h   p u t a r a b o u 1 2 0 0 0 ,   8 6 0 0 ,   a n d   2 3 0 0 0   f o r   L E AC H,   R - L E AC H,   an d   B AV  r esp ec tiv ely   as   s h o wn   in   Fig u r 9 .     T h s ig n if ican im p r o v e m en in   n etwo r k   lo n g ev ity ,   s tab ilit y   an d   th r o u g h p u co m es  f r o m   th ab ilit y   o f   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   in   ac h iev i n g   h ig h   b alan cin g   in   lo ad   d is tr ib u tio n   d u to   t h r o b u s s e lectio n   o f   C Hs,  as  well   as  allo win g   ex ch an g th r o les  b etwe en   n o d es  d ep en d in g   o n   th ass o ciativ v alu es.  I n   co n tr ast,  th in cr ea s in   th n u m b er   o f   p ac k ets  s en f r o m   C Hs  to   th e   B in   B AV  alg o r ith m   lead s   t o   a   d ec r ea s i n   th n u m b er   o f   p ac k ets   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    8 2 9   -   8 3 7   836   tr an s m itted   f r o m   n o r m al  n o d e s   to   C Hs,  in   ad d itio n ,   th e   s u m m atio n   o f   th e   to tal  n u m b er   o f   tr an s m itted   p ac k ets  ( p ac k ets f r o m   n o d es to   C Hs +  p ac k ets f r o m   C Hs to   B S)  is   less   th an   th ca s in   th co m p ar ativ p r o to c o ls .               Fig u r 8 .   Netwo r k   life tim e     Fig u r 9 .   Netwo r k   th r o u g h p u t       5.   CO NCLU SI O N   T h is   wo r k   s u g g ested   r o b u s t   tech n iq u to   elec C Hs  b y   ex tr ac tin g   ass o ciativ v al u to   e ac h   n o d e.   Am o n g   th ese  v alu es,  th n o d e s   with   B AV  ( b ased   o n   ca lcu lat ed   th r esh o ld )   ar e   elec ted   as  C Hs.  Per m itti n g   lar g e   n u m b er   o f   n o d es a s   C Hs u s in g   r ig id   cr iter io n   i n c r ea s es th s tab ilit y   o f   th n etwo r k   a n d   p r o lo n g s   its   life tim e,   as  well  as  in cr ea s es  th n etwo r k   th r o u g h p u t,   in   o th er   w o r d s ,   in cr ea s in g   th e   n u m b er   o f   n o d es  co v er ed   in   B AV   r ef lecte d   o n   m ain tain in g   th n o d es  en er g y   lev el  f o r   lo n g er   tim e.   T h is   i s   s tr o n g ly   m o tiv at ed   th u s o f   B AV   alg o r ith m   i n   th e   I o T   ap p licat io n s .   I n   ad d itio n ,   th e   ca p ab il ity   o f   t h p r o p o s ed   alg o r ith m   in   m a n ag in g   an d   d is tr ib u tin g   th l o ad   u n if o r m ly   m ad it  s ig n if ica n tly   s u p e r io r   to   s im ilar   p r o to c o ls   s u ch   as  L E AC an d     R - LEA C H,   esp ec ially   in   th ar ea   o f   n etwo r k   s tab ilit y   a n d   life s p an .   Sin ce   th e   p r o p o s ed   a lg o r ith m   iter ativ el y   ca lcu lates  th n o d es  ass o ciativ v alu es  d ep en d in g   o n   th e   r esi d u al  e n er g y   an d   t h d is tan ce s   to   B S,  th er ef o r e   it  ca n   b ea s ily   ad ap te d   to   b u ti lized   in   m o b ile  s in k .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r   w o u ld   lik to   ex ten d   h is   th a n k s   an d   g r atitu d to   Mu s tan s ir iy ah   Un iv er s ity   ( www. u o m u s tan s ir iy ah . ed u . iq )   B ag h d ad I r aq   f o r   its   s u p p o r t .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Y.  P e rwe j   e a l. ,   T h e   In tern e t - of - Th in g (Io T S e c u rit y Tec h n o lo g ica P e rsp e c ti v e   a n d   Re v iew ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o S c ien ti f ic  Res e a rc h   i n   Co m p u ter   S c ien c e ,   E n g i n e e rin g   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   v o l.   5 ,   n o .   1 ,     p p .   4 6 2 - 4 8 2 ,   2 0 1 9 .   [2 ]   T.   Ra u lt   e t   a l. En e r g y - e fficie n c y   in   wire les s se n so n e two r k s,”   C o mp u ter   Ne tw o rk s v o l.   6 7 ,   p p .   1 0 4 - 1 2 2 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   J.  Am u th a   e a l . ,   WS S trate g ies   Ba se d   o n   S e n so rs,  De p l o y m e n t ,   S e n sin g   M o d e ls,  Co v e ra g e   a n d   En e rg y   Eff icie n c y :   Re v iew ,   Ap p r o a c h e s a n d   O p e n   Is su e s,"   W ire les s P e rs o n a C o mm u n ica ti o n s ,   v o l.   1 1 1 ,   p p .   1 0 8 9 - 1 1 1 5 ,   2 0 2 0 .     [4 ]   F .   E n g m a n n   e t   a l. ,   P r o lo n g in g   t h e   li fe ti m e   o wire les se n so r   n e t wo rk s:  a   re v iew   o c u rre n tec h n i q u e s,”   W ire les Co mm u n ica ti o n s a n d   M o b il e   C o mp u ti n g v o l.   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 2 3 ,   2 0 1 8 .   [5 ]   H.  Ba g c i,   H.  a n d   A .   Ya z ici,   An   e n e rg y   a wa re   fu z z y   a p p r o a c h   to   u n e q u a c lu ste ri n g   in   wire les se n so n e two rk s,”   Ap p li e d   S o ft   Co mp u ti n g v o l.   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 4 1 - 1 7 4 9 ,   2 0 1 3 .   [6 ]   W.   B.   He in z e lma n   e t   a l. ,   An   a p p li c a ti o n - sp e c ifi c   p r o t o c o l   a rc h it e c tu re   fo r   wire les m icro se n so r   n e two rk s,”   I EE E   Tran sa c ti o n o n   W irele ss   Co m m u n ica ti o n s,   v o l.   1 ,   n o .   4 ,   p p .   6 6 0 - 6 7 0 ,   2 0 0 2 .   [7 ]   P .   S a c h a n   a n d   F .   Ah m a d ,   Co m p a ra ti v e   An a ly sis  o P ro t o c o ls  f o WS Ap p li c a ti o n s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o f   In n o v a ti v e   Res e a rc h   i n   S c ien c e ,   E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p p .   7 3 5 2 - 7 3 5 6 ,   2 0 1 9 .   [8 ]   E.   Re h m a n   e a l. ,   E n e rg y   Eff icie n S e c u re   Tr u st  Ba se d   Clu ste ri n g   Alg o rit h m   fo M o b il e   Wi re les S e n so Ne two r k , ”  J o u rn a o Co m p u ter   Ne two rk s a n d   C o mm u n ica ti o n s v o l.   2 0 1 7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 7 .     [9 ]   D.  R.   D .   Ad h i k a ry   a n d   K.  M a ll ick ,   An   En e rg y   Aw a re   Un e q u a l   Clu ste rin g   Al g o r it h m   u sin g   F u z z y   L o g ic  fo r   Wi re les s   S e n so Ne two r k s,”   J o u r n a l   o IC T   Res e a rc h   a n d   Ap p li c a ti o n s v o l.   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   5 5 - 7 6 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   S .   Kh rij i   e a l. ,   F u z z y   Ba se d   E n e rg y   Aw a re   Un e q u a Cl u ste rin g   fo Wi re les S e n so r   Ne two rk s,”   L e c tu re   No tes   in   Co mp u ter   S c ien c e ,   p p .   1 26 - 1 3 1 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   S .   Kh e d iri   e a l . ,   No v e Co n n e c ti v it y   Alg o r it h m   Ba se d   o n   S h o rtes P a th   f o Wi re les S e n so r   Ne two rk s,”   1 st   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mp u ter   A p p li c a ti o n s &   In fo rm a t io n   S e c u rity (ICCA IS ) ,   Ri y a d h ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 8 .   [1 2 ]   S .   E.   K h e d iri   e a l. ,   Cl u ste rin g   Al g o rit h m   in   wire les se n so n e two r k b a se d   o n   t h e   sh o rtes p a th ,   3 0 t h   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M icr o e lec tro n ics   ( ICM ) ,   T u n isia ,   IEE C o n fe re n c e   P u b l ica ti o n ,   2 0 1 9 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         P r o lo n g in g   WS N s   lifetime  in   I o T a p p lica tio n s   b a s ed   o n   co n s is ten t a lg o r ith m   ( Mo h a mme d   A li Ta w feeq )   837   [1 3 ]   M .   H.   S h a fiab a d i   e t   a l. ,   Ne M e th o d   to   Im p ro v e   En e rg y   S a v i n g s   in   Wi re les S e n so r   Ne two rk b y   Us in g   S O M   Ne u ra Ne two rk ,   J   S e rv   S c Res v o l.   1 1 ,   p p .   1 - 1 6 ,   2 0 1 9 .     [1 4 ]   J.  Wan   e a l. ,   En e r g y   Eff icie n t   Ro u ti n g   Alg o rit h m   with   M o b i l e   S in k   S u p p o rt  fo r   Wi re les S e n so Ne two r k s,”   S e n so rs ,   v o l .   1 9 ,   n o .   7 ,   p p .   1 - 1 9 ,   2 0 1 9 .   [1 5 ]   T.   M .   Be h e ra   e a l. ,   Re sid u a En e rg y - Ba se d   Clu ste r - He a d   S e lec ti o n   i n   WS Ns   fo Io Ap p li c a ti o n ,   IEE In ter n e t   o T h in g s J o u rn a l v o l.   6 ,   n o .   3 ,   p p .   5 1 3 2 - 5 1 3 9 ,   J u n e   2 0 1 9   [1 6 ]   J.  G .   Lee   e a l. ,   En e r g y - Ef c ien Cl u ste r - He a d   S e lec ti o n   fo r   W irele ss   S e n so r   Ne two rk s   Us in g   S a m p li n g - Ba s e d   S p id e M o n k e y   Op ti m iza ti o n ,   S e n so rs v o l.   1 9 ,   no.   2 3 ,   No v .   2 0 1 9 .   [1 7 ]   F .   S a n h a ji   e a l. ,   Clu ste He a d   S e lec ti o n   b a se d   o n   Ne u ra Ne tw o rk i n   W irele ss   S e n so Ne two r k ,   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   W ire les T e c h n o lo g ies ,   Emb e d d e d   a n d   In tell ig e n S y ste ms   (W IT S ) M o ro c c o ,   IE EE   Co n fe re n c e   P u b l ica ti o n ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 9     [1 8 ]   P a n d it ,   M . ,   S riv a sta v a ,   L . ,   Ve n k a ta,  R.   R. ,   a n d   Ba n sa l,   J.,   e d s. ,   In t e ll ig e n C o m p u t in g   Ap p li c a ti o n s fo S u sta i n a b l e   Re a l - Wo rld   S y ste m s.  ICS IS CE 2 0 1 9 ,”   Pr o c e e d in g s   in   Ad a p t a ti o n ,   L e a r n in g   a n d   Op t imiza ti o n ,   2 0 2 0 .     [1 9 ]   R.   S h a rm a   e a l. ,   e e TM F O/G A:  a   se c u re   a n d   e n e rg y   e fficie n c lu ste h e a d   se lec ti o n   i n   wire les se n so n e two rk s,”   T e lec o mm u n ica t io n   S y ste ms vol .   7 4 ,   n o .   6 ,   p p .   2 5 3 - 2 6 8 ,   2 0 2 0 .   [2 0 ]   T.   A.  Alg h a m d i,   En e rg y   e fficie n p r o to c o in   wire les se n so n e t wo rk o p ti m ize d   c lu ste h e a d   se lec ti o n   m o d e l ,   “  T e lec o mm u n ica ti o n   S y ste ms ,   v o l .   7 4 ,   p p .   3 3 1 - 3 4 5 ,   2 0 2 0 .   [2 1 ]   T.   V.  M a d h a v a n d   N .   S a rm a ,   En e rg y   Eff icie n Cl u ste Ro u ti n g   P ro t o c o f o He tero g e n e o u Wi re les S e n so r   Ne two rk s,”   Ad v a n c e s in   C o mm u n ica ti o n ,   Ne two rk ,   a n d   C o mp u ti n g ,   e d s.,   S p rin g e r,   p p .   4 5 2 -   4 5 5 ,   2 0 1 2 .   [2 2 ]   S .   S .   I y e n g a r   e a l. ,”   F u n d a m e n tal o S e n so r   Ne two rk   P r o g ra m m in g A p p li c a ti o n a n d   Tec h n o lo g y ,   J o h n   W il e y   &   Sons ,   In c . ,   Ho b o k e n ,   Ne w Je rse y .   2 0 1 1 .   [2 3 ]   J.  Wan g   e a l. ,   An   As y n c h r o n o u Clu ste rin g   a n d   M o b il e   Da ta  Ga th e rin g   S c h e m a   Ba se d   o n   Ti m e r   M e c h a n ism   in   Wi re les s S e n so Ne two rk s ,   CM C - Co mp u ter s,  M a ter i a ls & Co n ti n u a v o l .   5 8 ,   no.   3 ,   p p .   7 1 1 - 7 2 5 ,   2 0 1 9 .   [2 4 ]   J.  Wan g   e a l. ,   M o b il it y   b a se d   e n e rg y   e fficie n a n d   m u l ti - sin k   a lg o rit h m fo c o n su m e h o m e   n e two rk s,    IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Co n su me r E lec tro n ics vol .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   7 7 - 8 4 ,   2 0 1 3 .   [2 5 ]     P .   K.  Ka h y a p   e a l. ,   F u z z y - Ko h o n e n   S e lf - o rg a n izin g   Clu ste ri n g   Alg o rit h m   in   Wi re les s S e n s o Ne t wo rk s,”   G a n e sh   Ch a n d ra   De k a ,   Om p ra k a sh   Ka iwa rty a ,   P o o ja  Va sh isth ,   P ri y a n k a   Ra th e e ,   A p p li c a ti o n o C o mp u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n   T e c h n o lo g ies :   Fi rs In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e ,   ICACCT  2 0 1 8 ,   De lh i,   In d ia,  S p ri n g e r,   p p .   2 2 5 - 2 3 6 ,   Au g .   2 0 1 8 .   [2 6 ]   S .   G .   K.  p a tro   a n d   K .   S a h u ,   No rm a li z a ti o n P re p ro c e ss in g   S tag e ,   I n ter n a t io n a l   Ad v a n c e d   Res e a rc h   J o u rn a l   in   S c ien c e ,   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y v o l.   2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 0 - 2 2 ,   2 0 1 5 .   [2 7 ]   M .   A.  Taw fe e q ,   Op ti m iza ti o n   o Ne u ra Ne two rk Ba se d   o n   M o d ifi e d   M u l ti - S o n a Ba Un i ts  Alg o rit h m ,   In ter n a t io n a J o u rn a o n   El e c trica E n g i n e e rin g   &   I n fo rm a ti c s v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 5 - 1 1 6 ,   2 0 2 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Mo h a m m e d   Ali  Ta wfe e q   is  a n   a ss o c iate d   P ro fe ss o a Co m p u ter  En g i n e e rin g   De p a rtme n t ,   Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   M u sta n siriy a h   U n iv e rsit y .   He   re c e iv e d   h is  B. S c .   i n   El e c tri c a En g i n e e rin g   fr o m   Un iv e rsit y   o Tec h n o l o g y Ba g h d a d ,   Ira q   in   1 9 7 9   a n d   h is  M . S c .   d e g re e   in   Co m p u ter  E n g i n e e rin g   fr o m   Un iv e rsity   o Ba g h d a d   in   1 9 8 9 .   He   o b tain e d   h is  P h . D.  in   Co m p u ter  En g in e e rin g   fr o m   Un i v e rsity   o Tec h n o l o g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q   in   2 0 0 6 .   His   re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   b u li m it e d   t o ,   In t e ll ig e n t   S y ste m s,  O p ti m iza ti o n   Te c h n iq u e s,  W ir e les S e n so r   Ne two rk s,  a n d   Io a p p li c a ti o n s.            Ma h m o u d   Za k Ab d u ll a h   is  a n   a ss o c iate d   P r o fe ss o r,   h e   is  a   o n e   o t h e   a c a d e m ic  sta ff  m e m b e rs at M u sta n siriy a   Un iv e rs it y C o ll e g e   o En g in e e rin g ,   h e   re c e iv e d   a   P h . D.  d e g re e   in   a   c o m p u ter  e n g i n e e rin g   in   2 0 0 7   fro m   th e   Un iv e rsit y   o Tec h n o lo g y ,   Ba g h d a d Ira q .   H p u b li sh e d   m a n y   b o o k a n d   re se a rc h e in   a   C o m p u ter   En g i n e e rin g ,   Co m p u ter   Ne two rk s,   S m a rt   S y ste m s Big   Da ta  An a l y sis,  Da ta  S e c u rit y   a n d   I n f o rm a ti o n   S y ste m s ,   h e   h a s p a rti c ip a ted   a a   m e m b e fo m a n y   sc ien ti fic co m m it tee s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.