T E L KOM NIKA V o l.1 7 No. 6 Dece m b e r   201 9 p p . 2729 ~ 2 7 3 4   IS S N: 1 6 9 3 - 6930 a c c r e d it e d   Fir s t   Gr a d e   b y   K e m e n r is t e k d i k t i,   D e c r e e   N o :   2 1 / E / K P T/ 2 0 1 8   D OI :   1 0 . 1 2 9 2 8 / TE L K OMN I K A . v 1 7 i 6 . 12047      2729       Rece ived   Dece m b e r  1 3 2 0 1 8 Revise d   Ju n e   5 2 0 1 9 A cce p te d   Ju ly  2 2 0 1 9   D e s ign  a nd   im ple me n t a t io n of     low  powe c on s umpt ion  wi re le s s  s e ns or  no d e         Dja d o u r   I m e d e d d in * 1 Aid e S a li h 2 Hi c h a m   M e d k o u r 3   1 ,2 ET Labora t ory ,   Ele c t roni c s   D epart m ent ,   F ac ul t y   of   T ec hnolog y ,     U niv ers i t y   of   M oha m ed  Ba c hir  El   I brahi m i,   Bordj  Bo Arreridj  34030,   Algeria   3 Elec t roni c s   depart m ent ,   F erhat   Abbas   U niv er s it y   o f   Set i f - 1,   Set i f   19000 ,   Algeria   * C orres ponding   aut hor ,   e - m ail:   i. djadour@ uni v - bba . dz 1 ,   aidel_ s alih@ y ahoo . f r 2   m edk our_h19@ uni v - s e t if . dz 3       Ab s t r a c t   T his   w or k   propo s es   an   im ple m ent a t ion  o f   w irele s s   s en s or  node   c harac t eri z ed   by   it s   v er y   lo w   pow er  c on s um p t ion.   T he   node  c om pri s es   t hre m ain  c om ponen t s :   Xbee   m odule,   low   pow er   PI C   m ic ro c ont roller  and   digit al   s en s or.   T he   node  c a be  s et   t o   s ens e   t hen  t ran s m i t   da t v ia  one   o f   t w o   t rans m i s s ion   m et hod s :   periodi c   and   by   int er rupt i ons .   T o   e v aluat e   t he   pow er   c ons u m pt ion;   c urre nt s   in     t he  node   is   m ea s ured  during   t he   dif f erent   t ran s m i s s ion  s t ages   f or  bo t m et hod s .   As   re s ult ,   s ignif i c ant   reduc t ion   in  t he   pow er   c on s um p t ion  i s   s ho w part ic ularly   in   s leep   m ode  c om pared   t o   c onv en t ional   t rans m i s s ion   m et hod s .   T he  c harac t eris t ic   o f   low   p ow er  c ons u m pt ion   m ak e s   t he   propos ed   node   prac t ic ally   ec ologic .   I t   c an  al s be   f ed   w i t t he  e x t re m   lo w   po w er  s upplied   by   an  energ y   har v es t ing  s y s t e m .     K eywo r d s energy   ef f ic ien c y ,   energ y   har v es t ing,   pow er  c on s um p t ion ,   W S N   node s     C o p yr i g h ©  201 9   U n i ve r si tas   A h mad   D a h l a n .   A l l   r i g h ts  r eser ve d .       1 In t r o d u c t io n   T h e   r e c e n d e v e lop m e n ts  in  co m m u n icat io n s f ield   r e fle cte d   in  4 a n d   5 syste m h a ve   o p e n e d   n e a p p li ca tio n   h o r izo n   su ch   a In te r n e o th ing ( Io   T )   a n d   M a ch ine   to   M a c h ine     ( M 2 M )   [1 - 5 ].   T h is  wi ll   b r ing   m o r e   se r vices  int o   o u r   d a il li ve s.  In   a d d ition   to   th a t th is  h a d r a wn     th e   int e r e s o r e s e a r ch e r a n d   ind u st r ials  t o   d e ve lop   th e   wi r e less  se n s o r   n e two r ks  ( W S Ns)   which   a r e   im p o r t a n a cto r   fo r   th e   d e p loy m e n o th e se   e m e r g e n t e ch n o log ies   [6 ,   7 ].     A   W S co m p r ises   g e n e r a ll a   se t   o c o m p o n e n ts  r e fe r r e d   t o   a s   n o d e s” ,   ca p a b le  to   d e t e ct,   tr e a t   a n d  t r a n sm it in fo r m a tio n  wir e lesse ll y a n d  in  r e a l - tim e  [ 8 ,  9 ].     On e   o th e   b igg e st  p r o b lem th a h ind e r   t h e   wi d e sp r e a d   u se   o W S syste m is    th e   issue   o p o wer   su p p ly   to   t h e   n o d e s,   th is   b e ca u se W S n o d e a r e   o f te n   p lace d   in  h a r sh   a r e a w h e r e   it  is   n o t   p o ssible   to   ch a n g e   b a tt e r ies  [1 0 - 1 2 ] In   a d d ition   t o   th a t,   b a tt e r ies  a r e   n o t   m u ch   d e sir e d   fo r   e n vi r o n m e n ta i n te r e sts   [1 3 1 4 ].   A n   im p o r ta n so l u tio n   is   b e in g   inve sti g a te d     in  th e   r e ce n ti m e   w h ich  su g g e sts   th e   id e a   o f   h a r ve stin g   e n e r g fr o m   th e   su r r o u n d ing   e n vir o n m e n [1 5 - 2 0 ].   T h u s,  th e   W S n o d e   ca n   b e   e q u ipp e d   wi th   a   m e ch a n ism   to   o b ta in   e lect r ical  p o wer   f r o m   d iff e r e n so u r ce su c h   a e lect r o m a g n e tic  wave s,  vib r a tio n s,  su n ,   and  wi n d Howe ve r th e   a m o u n t   o f   p o wer   r e c o lte d  is  r e lat ively   ve r y   sm a ll  a n d   th e r e fo r e   it  is   cr u ci a to   d e sign   W S n o d e wi th   low  p o w e r   co n su m p tio n   [2 1 - 2 4 ].   S o th e   m o tiva ti o n   n o wad a ys  is  to   co m e   u p   wi th   W S th a t   h a s   a   low   p o we r   co n su m p tio n ,   which   is  su ita b le  t o   wor k   u p o n   e n e r g y   h a r ve stin g  sys t e m s,  a n d  r e d u ce  g r a d u a ll y t h r o u g h  t im e  t h e  u tili za tio n  o b a tt e r ies.   In   th is  co m m u n icat ion ,   th e   a u th o r p r o p o se   t h e   d e sign   a n d   im p le m e n ta ti o n   o f   a   W S N   n o d e   su ita b le   fo r   p o int - to - p o int   t r a n s m issi o n   whe r e   d a ta   is  se n p e r iod ic a ll o r   th r o u g h   int e r r u p tio n s.   T h e   n o d e   is   b u il t   u sing   low - co st  a n d   low   p o wer   co n s u m p tio n   co m p o n e n ts.     It   is  int e n d e d   to   r e d u c e   th e   p o w e r   co n su m p tio n   b a d o p tin g   two   tr a n sm issi o n   a lgo r ith m to   e ff ici e n tly  m a n a g e   th e   p o wer   co n su m p ti o n   in  th e   p r o p o se d   n o d e T h e   n e xt  se ctio n e x p lain   well   t h e  d e sign   m e th o d o log y a n d  t h e   e xp e r i m e n ta l  va li d a tio n .       2 P o we r   Req u ir e m e n t   i n   W S N No d e s   T e ch n ically,  p o we r   co n su m p tio n   in  W S n o d e is  r e lat e d   to   th r e e   o p e r a tio n which   a r e   se n sing p r o ce ssing   a n d   t r a n sm issi o n   [2 5 2 6 ].   A d e ta il e d   i n   F ig u r e   1 typ e   a n d   m a n u f a ct u r ing   p e r fo r m a n ce   o th e   se n so r   a well  a th e   p r o ce sso r   ca n   g ive  a n   o ve r view  o n   h o m u ch   p o wer   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                          IS S N: 1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NIKA     V o l.  1 7 No.   6 Dece m b e r   2 0 1 9 :   2729 - 2734   2730   th e   n o d e   ca n   co n su m e Ob viou sly,  th e   la r g e s a m o u n o f   p o we r   co n s u m e d   in  a   n o d e   is  d u e   to   tr a n sm issi o n   o p e r a ti o n B e side s,  it  is  r e lat e d   to   d a ta   r a te tr a n sm issi o n   r a n g e   a w e ll   a   th e   p h ysical  c h a r a c te r istics  o th e   r a d i o   m o d u le.   A lso,   th e   p o we r   co n su m p tio n   ca n   b e   a ff e cte d   th e   co m m u n icat ing   p r o t o co int e r - n o d e s.   T h e r e fo r e to   e f ficien tly  m a n a g e   th e   p o wer   co n su m p tio n it is wo r t h y t o  se lect  t h e   p r o p e r   d e vices  a n d  p r o to co fo r  su c h  a n  a p p li ca tio n .           F igu r e   1 P o wer   r e q u ir e m e n i n  WS N n o d e       2 P r o p o s e d   M e t h o d o lo g y   A sh o wn  in  F ig u r e   2 th e   n o d e   co n sists o a  DS 1 8 B 2 0   se n so r l o p o we r   P IC  1 6 L F 7 2 2   a n d   X b e e   m o d u le.   T h e   th r e e   co m p o n e n t a r e   ch o se n   wi th   th e   c r ite r io n   o low  p o wer   co n su m p tio n A cco r d ing   to   th e   d a ta sh e e ts   d e li ve r e d   b th e   co n s tr u cto r s,  th e   a m o u n o f     th e   p o wer   co n su m e d   b th e   th r e e   co m p o n e n t in  slee p /a ctive   m o d e is  su m m a r iz e d   in  T a b le  1   In   tr a d iti o n a n o d e s,  th e   se n so r   a n d   tr a n s m itte r   a r e   g e n e r a ll se t   in  slee p   m o d e   w a iting     th e   int e r r u p tio n s,  which   m e a n a n   im p o r ta n t   a m o u n t   o p o w e r   is  d issi p a te d   a l o n g   th e   s lee p   m o d e   tim e   ( 7 5 0   n A   +   6 0   µ A ) T h e r e fo r e a   low  p o wer   m icr o co n tr o ll e r   is  a sso ci a t e d   to   co n tr o l   p o wer   su p p ly  in  th e   n o d e S o it  is  int e n d e d   t o   su p p r e ss  th e   p o wer   co n su m p tio n   o th e   se n so r   a n d  t h e  X b e e  t r a n s m itte r  in  sle e p   m o d e   ( 7 5 0   n A   +  6 0  µ A ) .           F igu r e   2 S ch e m a tic vi e w o th e  p r o p o se d  t r a n sm issi o n  WS N n o d e       T a b le  1 P o we r   Con su m p tio n  S u m m a r y  o th e  T h r e e  Co m p o n e n ts   O pe r at i on   m od es   P ow er  c om po ne nt s   s ee b y  c ur r en t  b y   A m pe r  ( A )  o r   v ol ta ge   b y  ( V ol t)   DS 1 8B 20   S en s or   P IC   16 LF 7 22   X be e   S l ee p   75 nA ,  3   v   W at c Do T i m er  s l e ep   m od e   30 nA ,  3 v   60  µ A 3, 3  V   Dee p  s l e ep   m o de  2 n A 3v   A c ti v e   1m A , 3  v   30  µ A 3 v   39   m A ,  3 .3  V   O ff   A ,  0   v   0A v   A ,  0   v       A sh o wn  in  F igu r e   3 to a lgo r ith m a r e   d e ve lop e d   to   d e r ive  th e   tr a n s m issi o n   o p e r a tio n   fo r   b o th   tr a n sm issi o n   m o d e ( p e r iod ical  a n d   wi t h   e xte r n a int e r r u p tio n )   a n d   in     th e   sa m e   tim e th e   p o we r   co n su m p tio n   is  t a ke n   int o   co n side r a tio n .   T h e   two   a lgo r ith m s   a r e   d e ve lop e d   u sing   lan g u a g e   a n d   ca n   b e   e a sil loa d e d   int o   th e   m icr o co n tr o ll e r T h e   fir st  ca se   sh o wn  b y   F ig u r e   3   ( a )   e xh ibits  t r a n sm issi o n   b int e r r u p tio n T h e   s e n so r   a n d   X b e e   m o d u l e   a r e     in  o ff  m o d e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NIKA     IS S N: 1 6 9 3 - 6930       Desig n  a n d  im p lem e n ta tio n  o low p o we r  co n s u m p tio n  wir e less  se n so r ...   ( Dj a d o u r   I m e d e d d i n )   2731   S o n o   cu r r e n ts  r u n   in  th e m   I=0  A while  th e   m icr o co n t r o ll e r   is  se in  slee p  m o d e   waitin g     a n   e ve n o f   th e   e xte r n a in te r r u p tio n   th e r e   is  o n ly  cu r r e n t   I WD   =   2 0   n A   w h ich  m e a n th e   p o wer   co n su m p tio n   in  th is  ca se   b e lon g o n ly  to   th e   wat ch d o g   tim e r   ( W DT )   o th e   m icr o co n tr o ll e r   in  its   d e e p   sle e p   m o d e .   F o r   inst a n ce th e   in te r r u p tio n   is   co m e ,   th e   m icr o - co n tr o ll e r   tu r n s   to   a ctive   m o d e   th e n   it  a ctiva t e th e   s e n so r   a n d   th e   X b e e   tr a n s m itte r   so   th e   co n su m p ti o n   b e lon g to     th e   th r e e   m o d u les  I PI C   =   3 0   µ A I s e n s o r   =   1   m A ,   I Xb e e   =   3 9   m A A ft e r   tr a n sm itti n g   th e   d a ta th e   P IC  se b a ck  th e   se n so r   a n d   th e   tr a n s m itte r   int o   OF F   m o d e   ( I s e n s o r   =   0   m A I Xb e e   =   0   A )   a n d   it  g o e s   b a ck  to   slee p   m o d e   a g a in   ( I W D T   =   2 0   n A ) F u r th e r m o r e ,   th e   n o d e   ca n   b e   p r o g r a m m e d   to   se n d   d a ta   p e r iod ic a ll a it  is  sh o wn  b th e   a lgo r ith m   p r e se n te d   in  F ig u r e   3   ( b ) A th e   b e g in n ing ,     th e   m icr o co n tr o ll e r   a ctiva te th e   se n so r   a n d   t h e   tr a n sm itte r   while  t h e   W DT   sta r ts  to   incr e m e n t.   T h e   p o we r   co n su m p tio n   in   th is  inst a n c e   is  I PI C   =   3 0   µ A I s e n s o r   =   1   m A I Xb e e   =   3 9   m A W h e n   tr a n sm issi o n   is  fi n ishe d ,   th e   P IC  g o e s   int o   sle e p   m o d e ,   while  th e   se n so r   a n d   tr a n sm itte r   in   OF F   m o d e   ( I s e n s o r   =   0   A I Xb e e   =   0   A ) Hen ce th e   p o wer   co n su m p tio n   o th e   n o d e   wi ll   d e p e n d   o n ly  to     th e   P IC  in   slee p   ( I W D T   =   2 0   n A ) T h e   W D T   co u n te r   r e m a ins  c o u n tin g   u n til  th e   o ve r loa d   sta te   which   r e - initia l izes  a g a in  th e   p r o g r a m   e x e cu tio n   p e r io d ically.  T h e   W DT   co u n tin g   p e r iod   d e te r m in e th e   p e r io d   o d a ta   tr a n sm issi o n   which   ca n   b e   r e co n fig u r e d   in  th e   so f twa r e   k e r n e l   p r o g r a m In   su m m a r y,  th e   p r o p o se d   W S n o d e   co n su m e o n ly  3 0 0   n A   r a th e r   th a n   6 0 .7 5   µ A   which   is th e   ca se   o t r a d ition a W S n o d e th a co m p r ise   o n ly  se n so r   a n d   t r a n s m itte r T h a n ks  to     th e  p r o p o se d   m e th o d a s it  sa ve s  a  sig n ifican t  a m o u n o p o we r  d u r ing  sle e p   a b o u 6 0 ,4 5 0  µ A .         ( a )     ( b )     F igu r e   3 Or g a n igr a m s sh o w t h e  p r i n ciple  o o p e r a tio n o th e   n o d e   ( a )   p e r iod ic  tr a n sm issi o n ,  ( b )   int e r r u p te d   tr a n s m issi o n       En d       Be gi n         Tu r n   o n   X b e e   an d   s e n s o r   R D F S     TR   D A TA   Tu r n   o ff  X b e e   an d   s e n s o r   En d   l o o p   I n i ti al i z at i o n   v ar i ab l e     C o n fi / p o r t/ I N T/   U A R T   Tu r n   o ff  X b e e   an d   s e n s o r   I n fi n i te   l o o p     S l e e p   m o d e   N o   o p e r ati o n   w ai i n te r r u p t   Int   En d   I n te r r u p ti o n         En d   N o   o p e r ati o n   TR   D A TA   Tu r n   o ff  X b e e   an d   s e n s o r   I n i ti al i z at i o n   v ar i ab l e     C o n fi / p o r t/   U A R T   Tu r n   o n   X b e e   an d   s e n s o r   R D F S     P as s   to   s l e e p   m o d e       Be gi n           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                          IS S N: 1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NIKA     V o l.  1 7 No.   6 Dece m b e r   2 0 1 9 :   2729 - 2734   2732   3 Im p le m e n t a t io n  a n d   M e a s u r e m e n t s   In   o r d e r   to   ve r ify  th e   f u n ctio n a li ty  o th e   p r o p o se d   n o d e a   h a r d war e   p r o to ty p e   o f     th e   cir cu it  is  f a b r icat e d A it  ca n   b e   se e n   in  F igu r e   4 th e   p r o to typ e   is  b u il u sing   th e   th r e e   b a sic  co m p o n e n ts:   X b e e   tr a n sm itte r P IC1 6 L F 7 2 2 A   a n d   DS 1 8 B 2 0   S e n so r .   A   p o we r   so u r ce   is   u se d     to   fe e d   th e   n o d e   wi th   3 . 3   V T h e   fu n ctio n a li ty  o th e   n o d e   is  te s te d   fo r   th e   two   p r o p o se d   tr a n sm issi o n   m e th o d s.   F o r   t h a t,   th e   n o d e   i se t o   se n d   d a ta   to war d s   a n   X b e e   r e ce i ve r ,     while  m e a su r e m e n ts  o t h e   cu r r e n ts   cir cu lat ing   wi th in  t h e   n o d e   a r e   ca p t u r e d   u sing     a   n a n o - a m p e r e m e te r   a sh o wn  in  F igu r e   5 T h e   r e su lt  o th e   m e a su r e m e n ts  p e r fo r m e d   d u r in g   slee p   m o d e   is   sh o wn   in   F igu r e   6   ( a ) .   A it  is   sh o wn  in   th e   g r a p h a   cu r r e n o f   0 .0 1   m A   is  f o u n d   cir cu lat ing   wi th in   th e   n o d e   d u r ing   tr a n s m issi o n   b int e r r u p tio n wh e r e a s   it  is  0 .0 2   m A   d u r ing     th e  p e r io d ical t r a n sm issi o n .   A d d ition a cu r r e n t   m e a s u r e m e n t   is  p e r fo r m e d   o n   a   t r a d ition a n o d e   which   co m p r ises   o n ly  a   s e n so r   a n d   X b e e   tr a n s m itte r th is   is  to   sh o w   th e   c o n su m p tio n   d iffe r e n tia tio n   b e t wee n     th e   p r o p o se d   a n d   th e   tr a d iti o n a n o d e   whic h   is  co m p o se d   b o n ly  a   se n so r   a n d   a n   X b e e   tr a n sm itte r A o b se r ve d   in  F igu r e   6   ( b ) it   is  clea r   th a t,   fo r   a ctive   m o d e it  is  fo u n d   th a co n su m p tio n  is a lm o st  th e  sa m e  f o r  b o t h  t r a d i tio n a l a n d  p r o p o se d  n o d e s.  Howe v e r d u r ing  s lee p   m o d e th e   p r o p o se d   n o d e   h a t h e   lowe s t   p o wer   co n su m p tio n   th a n   th e   tr a d ition a n o d e   T h is p r o v e s t h e  va li d ity  o th e  p r o p o se d  n o d e   wi th  its  g o o d  p o wer  co n s u m p tio n  m a n a g e m e n t.           F igu r e   4 T e s o th e  f u n ctio n a li ty  o th e   fa b r icat e d  p r o to typ e           F igu r e   5 M e a su r m e n ts  o th e  cu r r e n ts  cir cu lat ing  in  t h e  n o d e         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NIKA     IS S N: 1 6 9 3 - 6930       Desig n  a n d  im p lem e n ta tio n  o low p o we r  co n s u m p tio n  wir e less  se n so r ...   ( Dj a d o u r   I m e d e d d i n )   2733       ( a )         ( b )     F igu r e   6 Cur r e n co n su m p tio n  m e a su r m e tn o th e  p r o p o se d  n o d e   ( a )   s lee p  m o d e  cu r r e n co n s u m p tio n  co m p a r a i sion  b e twe e n   tr a d itio n a l tr a n sm issi o n   p e r d iod e ic  tr a n s m issi o n  a n d  t r a n s m issi o n  b y i n te r r u p tio n a n d   ( b )   a ctive   m o d e  c u r r e n   co n su m p tio n  co m p a r isi o n  b e twe e n  t r a d ition a a n d  p r o p o se d  n o d e s       4 Co n c lu s i o n   P o wer   su p p ly  to   e m b e d d e d   W S Ns  is  a   d ifficu lt  ta sk  b e ca u se   t h e a r e   u s u a ll y   im p lem e n t e d   in  h a r sh   e n vir o n m e n ts.   A lso,   th e r e   h a b e e n   a   lar g e   ca ll   fo r   e xclud in g   b a tt e r ies   a n d   r e d u c e   th e ir   i n d u str ializa tio n   d u e   t o   its  n e g a tive   im p a ct  o n   th e   e n vir o n m e n t.   T h is  is  a   m a jor   co n ce r n   i n   n o wad a ys  W S Ns  ind u st r ializat io n T h e r e fo r e d e sign   o less  p o wer   c o n su m p tio n   syste m s is cr u cial t o  t o  r e d u ce  b a tt e r ies  u sa g e  a s a  p a r tia l so lut ion Howe v e r e n e r g y - h a r ve stin g   syste m a r e   int e n d e d   to   p r o vide   a   v e r p r o m isi n g   so lut ion T h e   p r e se n p a p e r   h a b e e n   p r o p o se d   a   W S n o d e   wi th   m e th o d s   to   r e d u ce   its  p o w e r   c o n su m p tio n whic h   m a ke it   su i ta b le   to   wor k   wi th   th e   e n e r g h a r ve stin g   syste m .   Desig n im p lem e n ta tio n   a n d   m e a su r e m e n ts   a r e   p r e se n te d   a n d   a r g u e d F o r   th e   r e c o r d it   is  wor th while  to   m e n tio n   th e   la r g e   vo lu m e   o f     th e   p r o p o se d   W S n o d e ye t   th e   p r e se n d e s ign   is  n o d e d icat e d   fo r   co m m e r cializat io n F u tu r e   im p lem e n t a tio n   u sing   s u r fa ce   c o m p o n e n ts  wou ld  r e d u ce   c o n side r a b ly  th e   size  a n d   p o wer   co n su m p tio n  o th e  p r o p o se d  n o d e .         25 30 35 40 45 50 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06   T r a d i t i o n a l   t r a n sm i ssio n   T r a n sm i ssio n   b y   i n t e r r u p t i o n   ( P r o p o se d )   P e r i o d i c a l   t r a n sm i ssio n   ( p r o p o se d ) C ur r ent   ( m A ) T r a n sm i ssio n   T i me   ( s) 10 11 12 13 14 15 37 38 39 40 41  T r aditio nal  no de  P r o po s e d no de Curre n (m A) T i m e  (s ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                          IS S N: 1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NIKA     V o l.  1 7 No.   6 Dece m b e r   2 0 1 9 :   2729 - 2734   2734   Ref e r e n c e s   [ 1]     Lai  C H ,   W ang  J H ,   Yen   T A,   inv en t ors ;   Bro c ere   Elec t ronic s   C o   Lt d ,   a s s ignee .   U lt ra   lo w   po w er     s ub - w ireles s   s ens or  ne t w or k   (s ub - w s n)  f or  I n t er net   of   T hin gs   ( I o T s y s t e m .   U nit ed  S t at e s   pat en t   applic at ion  U 15 / 701, 460   (Pat en t ) .   2019.   [ 2]     R eddy   V,   Ga y at hri  P .   I n t egrat ion  o f   int erne t   of   t hings   w it w ireles s   s en s or  net w ork .   I n t ernat ional   J ournal  of   Elec t ric al   and  C om pu t er  Engineering .   20 19;   1;   9(1):   439.   [ 3]     C how dhury   M ,   J ahan   M ,   J e s an  M ,   H aque   F ,   M ilon   M ,   I s lam   S .   F unda m ent al   appli c at ions   o f   I n t ernet   o f   T hings .   D o c t oral   dis s ert a t ion .   BR A C   U niv er s it y .   20 18.   [ 4]     Baranidharan  B.   I nt erne t   of   T hing s   ( I oT )   t e c hnologies ,   ar c hit e c t ure ,   pro t oc ol s ,   s e c urit y ,   an applic at ions :   a   s ur v ey .   I n :   R aj   P,   R am an   A .   Ed it ors .   Ha ndbook   o f   R e s earc h   on   C loud   and   F og   C om put ing   I n f ras t ruc t ures   f or   D a t S c ienc e .   H ers h ey :   I GI   Global.   2018 :   149 - 174.   [ 5]     D in  I U ,   Gui z ani  M ,   H a s s an  S ,   Kim   BS ,   Khan  M K,   At iquz z a m an   M ,   Ah m ed  SH .   T he  I nt erne t   of   T hing s :   rev iew   of   enabled  t ec hnologie s   and  f ut ure   c halle nges .   I EEE  A c c e s s .   2018 ;   20 ;   7 :   7606 - 7640.   [ 6]     Koc ak ulak   M ,   Bu t un  I .   An  o v erv ie w   o f   W ireles s   Sens or  N e t w or k s   t o w ards   int erne t   o f   t hings .   201 7   I EEE  7 th   Annual   C o m put ing   and  C om m unic a t ion  W ork s hop  and   C on f erenc e   (C C W C ) .   2017:   1 - 6.   [ 7]     C hris t in   D ,   R einhardt   A ,   M ogre   PS,   S t einm e t z   R .   W ireles s   s ens or   ne t w or k s   and   t he   in t ernet   o f   t hing s :   s elec t ed   c hallenges .   Proc eedings   o f   t he   8 th   G I / I T G   KuVS  F a c hges pr ä c h   D rah t los e   s ens ornet z e.   2009 :   31 - 34.   [ 8]     M ahgoub  I ,   I ly a s   M .   Sens or   net w ork   prot o c ols .   C R C   pres s .   2018.   [ 9]     Khan  I ,   Belqa s m i   F ,   Glit ho   R ,   C re s pi  N ,   M orrow   M ,   Polak o s   P .   W ireles s   s en s or  ne t w or k   v ir t ualiz a t ion:   s urv e y .   I EEE   C o m m uni c at ion s   Sur v ey s   &   T u t oria ls .   2015 ;   18(1) :   553 - 576 .   [ 10]     M ahm ood  M A,   Seah  W K,   W elc h   I .   R eliabilit y   in  w ireles s   s ens or   net w ork s :   s ur v ey   and  c hallenges   ahead.   C o m put er   N e t w or k s .   2015 ;   79 :   166 - 187.   [ 11]     J abeen  F ,   N a w az   S .   I n - ne t w or k   w irele s s   s ens or  net w ork   query   pro c es s ors :   St a t of   t he  art ,   c hallenges   and   f u t ure  dire c t ion s .   I n f orm a t ion  F u s io n .   2015;   25:   1 - 5.   [ 12]     Gungor  VC ,   Lu   B ,   H anc k e   GP.   Opport uni t ies   an c hallenge s   o f   w irele s s   s en s or   net w ork s   in   s m a rt   grid.   I EEE   t ran s ac t ions   on  indu s t rial   elec t ronic s .   2010;   57(10):   3557 - 3564.   [ 13]     W ang  Q,   Z hu   Y,   C heng   L.   R eprogram m ing  w irel es s   s en s or  ne t w or k s :   c hallenges   and   approac he s .   I EEE  net w ork .   2006 ;   20(3) :   48 - 55 .   [ 14]     Gupt D .   W ireles s   Sens or  N et w ork s   F ut ure  t rends   and  Lat es t   R es earc h   C hallenge s .   I OSR   J ournal  o f   Elec t ronic s   and   C o m m uni c at ion   Engineering .   2015;   10(2) :   41 - 46 .   [ 15]     M eddour  F ,   D ibi  Z .   An   ef f ic ien t   s m all  s iz e   ele c t ro m agnet ic   energy   harv e s t ing   s ens or   f or   lo w - DC - pow e applic at ions .   I ET   M ic row a v es ,   An t ennas   Propaga t ion .   2016 ;   11(4) :   483 - 489 .   [ 16]     Ot t m an  G,   Bhat t   A ,   H o f m ann   H ,   Le s ieut re  G .   A dapt iv pie z oelec t ric   energy   har v es t ing  c irc ui t   f or   w ireles s ,   re m ot e   pow er   s uppl y .   AI AA   Applied  Aero dy nam ic s   C onf eren c e .   2002:   1505.   [ 17]     Seah  W K,   Eu   Z A ,   T an  H P.   W irele s s   s en s or  n et w ork s   pow ered   by   am bient   energy   harv e s t ing     (W SN - H EAP) - Surv ey   and  c hallenges .   2009   1 st   I n t ernat ional  C on f erenc e   on  W ireles s   C om m unic a t ion ,   Vehic ular  T e c hnology ,   I n f orm a t ion  T heor y   and   Aeros pac &   Elec t ronic   S y s t em s   T e c hnology .     2009 :   1 - 5.   [ 18]     Shaik F K,   Z eadally   S .   Energy   har v es t ing  in  w ir eles s   s en s or  net w ork s :   c om prehen s iv re v iew .   R enew able   and   Sus t ainable  Energ y   R ev iew s .   2016 ;   55:   1041 - 1054.   [ 19]     Kam alinejad  P ,   M ahapat ra   C ,   Sheng   Z ,   M irabba s i   S,   Leung   V C ,   Guan   YL.   W ireles s   energ y   harv e s t in f or  t he   I n t ernet   of   T hing s .   I EEE   C o m m uni c at ion s   M agaz ine .   2015 ;   53(6) :   102 - 108 .   [ 20]     D eng  F ,   Yue   X,   F an   X,   Guan   S ,   Xu   Y,   C hen   J .   M ult is ourc e   energy   harv e s t ing   s y s t em   f or   w ireles s   s ens or  ne t w or k   node   in  t he  f ield  en v ironm ent .   I EEE   I nt erne t   o f   T hings   J ournal .   2018 ;   6(1) 918 - 927.   [ 21]     Z am an  N ,   T ang   J ung   L,   Yas in   M M .   Enhanc ing  en ergy   ef f ic ien c y   of   w irele s s   s en s or  ne t w or k   t hrough   t he  des ign   of   energy   ef f ic ien t   rou t ing  prot o c ol.   J our nal  of   Sen s ors .   2016 ;   2016 .   [ 22]     R ault   T ,   Bouabda llah  A ,   C hallal   Y.   Energy   ef f ic ien c y   in   w irele s s   s en s or  ne t w or k s :   t op - dow n   s ur v ey .   C om put er   N e t w or k s .   2014 ;   67 :   104 - 122 .   [ 23]     Shin  M ,   J oe   I .   Energ y   m anagem en t   algorit h m   f or   s olar - po w ered   energy   har v es t ing   w ireles s   s en s or   node  f or  I nt erne t   o f   T hings .   I et   C o m m uni c at ion s .   2016 ;   10(12):   1508 - 1521.   [ 24]     Els hrk aw e y   M ,   El s herif   SM ,   W ahed  M E .   An   enhanc em ent   approac h   f or  redu c ing  t he  energ y   c ons um p t ion   in   w irele s s   s en s or   net w ork s .   J ournal  of   King   Saud   U ni v ers i t y - C om pu t er   and   I nf or m at ion   Sc ienc es .   2018 ;   30(2) :   2592 - 2567 .   [ 25]     Sury adev ara  N K,   M u k hopadhy a y   S C ,   Kelly   SD ,   G ill  SP.   W SN - bas ed   s m art   s en s ors   and  ac t uat or   f or   pow er  m anagem en t   in  in t elligent   building s .   I EEE / ASM t rans a c t ion s   on  m ec ha t ronic s .   2014 ;   20(2) :   564 - 571.   [ 26]     Bouabdallah  F ,   Bouabdallah  N ,   Bout aba   R .   On   balanc ing  energy   c ons u m pt ion  in   w irele s s   s ens o net w ork s .   I EEE   T ran s ac t ions   on  Vehi c ular  T ec hnol ogy .   2008 ;   58(6) :   2909 - 2924 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.