TELKOM NIKA , Vol.12, No .3, Septembe r 2014, pp. 6 95~702   ISSN: 1693-6 930,  accredited  A  by DIKTI, De cree No: 58/DIK T I/Kep/2013   DOI :  10.12928/TELKOMNIKA.v12i3.98    695      Re cei v ed Ma rch 1 1 , 2014;  Re vised July  12, 2014; Accepted July 2 7 ,  2014   Design Concept of Dynamic-Adaptive Reconfigurable  Wireless Sensor Node  ( DARW i S e N )       C. Bam b a ng D w i  Kun c or o 1 , M. Anda Falahuddin 2  Electrical & Ins t rumentatio n L abor ator y ,  Ba n dun g State Pol y tec hnic   Jl. Gegerkal o n g  Hilir, Ds. Ci w a rug a , Band un g 200 12, Indo n e sia, Ph./Fax:+ 622 2-20 13 78 9/201 38 89   e-mail: ku ncor o.bamb a n g @p olb an.ac.i d 1  ,  m.andafa l a hud din@ po lba n .ac . id 2      A b st r a ct  T h is pa per  de scribe th e pr o pose d  d e sig n   conce p t of w i reless s ensor  nod e n a m ed  Dyna mic- Adaptiv e R e co nfigur abl e W i r e less S ens or  Nod e  (DA R W i SeN), w i th sp ecial  e m phas i s  on t he  desi g n   princi pl es an d function ality. T he des ig n con c ept is targete d  to a w i rele ss  sensor n ode  prototype th at h a s   abil i ty to a d a p t  various  ap pl i c ations  an d si tuation   w i th a  mi ni mal re de sign  effort throug h co nce p t of   reconfi gura b l e  hardw are  an d mod u lar i ty appr oach.  B o th the h a rdw a r e  an d softw are co mp one nts are   detai led, to get her w i th exp e ri me ntal  eval uati on. T he ex per i m e n tal  eval uati on rev eal ed th at this ap pro a c h  is   not on ly cap abl e to show  rapi d  prototype of w i r eless se nsor a pplic atio n des i gn, but  it can  al so be us ed as  a   gen eric w i rel e ss node  platfo rm d e sig n  in  dyna mic-ad apt i v e reconfi gur a b le feat ure, fle x ible, a nd gr e a tly  extend in g its applic ab ility.     Ke y w ords : w i reless se nsor n ode, dyn a m ic r e cofi g u rab l e, a dapta b il ity, flexibil ity      1. Introduc tion  Wirel e ss sen s or n e two r ks (WSNs) h a ve been u s ed  in wide are a s of appli c a t ion an d   become an  attractive are a  for re sea r chers in re ce nt years. It has g r eat po tential for many  appli c ation s  and som e   a l ready exists  in  sce nar i o s  su ch a s   military targ e t  tracking  a nd  surveill an ce  [1], natural  disa ster reli e f  [2], biome d ical  health  monitori ng  [3], agricultu re,  environ ment monitori ng, habitat monito ring [4], stru cture h ealth  monitoring  [5], hazard o u s  environ ment exploratio n, and sei s mi c sen s in g  [6 ].   Othe r p o ssi b le field s  i n cl ude  home/off i ce  automation,  e ducation [7], i n ventory m o n i toring,  int r u s i on d e tectio n,  motion tracki ng [8], ma chi n e   malfunctions,  toys and many others [9],[10].    A WSN con s i s ts  of a l a rge  numb e r of ti ny  se nsor no des de ploy ed  over a  geog raphi cal  area  al so  ref e rred a s   se n s ing fiel d; ea ch n ode  is   a l o w-po we r de vice that inte grate s   comp u t ing,  wirel e ss com m unication and sensing abilities. No des  organi ze  themselves i n  cl usters and  netwo rks, an d co ope rate t o  perfo rm a n  assign ed  monitoring (and/or control)  tas k   without any  human  interv ention at  scal es  (both  sp atial and  temp o r al)  and  re sol u tions th at are difficult, if n o t   impossibl e, to  achieve  with  traditional  techniqu es . Se n s or no de s a r e thu s  a b le to  se nse phy sical  environ menta l  inform ation  (e.g., tem p eratu r e, h u m i dity, vibratio n, accel e ration o r   wh ate v er   requi re d), p r o c e ss l o cally the a c qui red  d a ta both  at u n it and  clu s te r level, and  send the  outco me   -or agg reg a ted  features- to  t he  clu s ter  and/or one or  mo re colle ction  p o ints, named sin ks  or  base station s . Even thoug h WSNs h a s  some  adv ant age s compa r e than tra d itional te chniq u e s,  their appli c ability is oft en reduced by  the  limitatio ns of  the sensor  nodes  on the sy stem pl atform  requi rem ents.   Re al-wo r ld wirel e ss se n s ing   ap plic ations are  quite  diverse,  and  they imp o se  a  wide  range of constraint s  on the sy stem platform s,  including power  availabilit y, the size, cost,  wirel e ss  con nectivity, memory, storag e, perfo rman ce, compa c t ness, high i n tegratio n of  the  sen s o r , and flexibility.      1.1. Recon f i gurable Wir e less Sensor  Node State of the  Art    Recently, few wi rele ss  sen s o r  no de  pl atform s i n tegrate  wit h  the con c epts of  reconfigu r a b le  in  th e WSNs re sea r ch  fie l ds, su ch as  The T y ndall2 5 M o te  th at was  develo ped  at   Tynd all National In stitute,  Ireland   a s  pa rt of the D-Syste m s p r oje c t  investigatin g  the  developm ent  of distributed intelligent system s.  The Tyndall mote is a miniaturised,  prog ram m abl e, modula r   system de sign ed to meet th e req u iremen ts of variou s  wirel e ss  sen s or  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  69 5 – 702   696 netwo rks  of different type s. It use s  t he o r ig in al 2 5 mm mi cro   controlle r tra n sceiver lay e r,  in c o r p or a t in g a n  Atme l  AT me g a  1 28 micr o c ontroller and   Nordi c  VLSI  (Very-la rge - scale  integratio n)  n r f2401  2.4G Hz tra n sceive r  inco rp o r ating   Shock bu rst tech nolo g y [11]. The Nom a d   Mobile Rese arch Ce ntre, (NM R C), ha s design ed  Fie l d Programm able Mod u lar  Wirel e ss Sen s or  Net w or k no d e s.  I t  calle d  NM RC no de .  In these m o tes, sele cted  pro c e ssi ng  an d  sen s or  si gnal  filters  a r e sy nthesi z e d , as hard w a r e, o n  an FPGA.  It is based o n  reconfigu r in g the processing   and  se nsor  si gnal filteri ng  according  to t he a ppl i c atio n an d the  env ironm ental  re quire ment s [1 2].  PicoRadio   is mote con c e p ts pre s e n te d by the Universi ty of Calif ornia, Berkel ey right after the   developm ent of the MICA2 motes.  The PicoRadio i s  a meso -scal e  low co st radi o desig ned f o r  ubiquito us  d a ta acqui sitio n . The Pi co Radi o inte g r ates the  con c ept s of reconfigurable  state   mac h ines  and FPGAs .  [ 13],[14]. At CEI (Cent ro  de Ele c tro n ica In du stri al), Universi dad   Politecni ca d e  Mad r id, a  modula r   HW re configu r a b l e platform  h a s b een  dev elope d, call e d   Cookie . Thi s   platform in clu des a n  uC  an d a FPGA   as pro c e ssi ng  el ements. HW reconfigu r atio n  feature s   im prove   nod e  fle x ibility and com putation  p e rform a n c e ,  and o pen s t he po ssibility o f   remote  HW  reconfigu r atio n, which ca n  be ve ry useful to tune node p e rfo r mance with  new  actuali z atio ns, to debug  o n -line  (comm i ssi onin g ) the  WSN, a nd  make  the n o de smarte r [ 15].  The Ho gthro b  proje c t was  aiming to develop a se nsor  network  infras truc ture for s o w monitoring.   A part of the proje c t co nsi s ts of develo p ing se n s or n ode s that can  be tagged o n to the so ws  (i n   repla c e m ent of  the RFID  tags  they  wea r  today ), calle d the  Hog t hr ob   platfo rm. A  key com p o nent   of that senso r  node d e vel opment platfo rm is an FPG A  which h a s  enabl ed us to  explo r e vari o u s  hard w a r e/ software trad eoffs . All the app lication fun c ti onality has  b een pla c e d  o n  the embe d ded  pro c e s sor  an d is  gra dually  being  move d to the FP G A . [16].  m P latform , a  ne w re config ura b l e   modula r   sen s or net  platform th at en able s  r eal-ti m e p r o c e ssi ng o n  multip le hete r og en eo u s   pro c e s sors.  At the he art  of the mPlatf orm i s   a scal able high   pe rforman c e   co mmuni cation  bus  con n e c ting t he differe nt module s  of a  node, allo wi ng time-criti cal data to be  sha r ed  with out  delay  an d su pportin g  re-configurab ility  at the h a rd wa re level. mPl a tform ad dre s se s thi s  p r obl em  by introdu cin g   a ne w flexi b le, efficient  and  reconfig urabl e com m unication cha nnel a r chitect u re   that better fits the need s of modula r  sen s or network pl atforms [17].   In the rece nt literature, sev e ral ap pro a ches ad dress  optimizat io n of the wirele ss se nsor  netwo rks by usin g re confi gura b le tech nical ap proa ch. To avoid  the waste o f  energy for the   perio dic ta sks of CP U wi reless  sen s o r  node,  Gl ase r , J., et al . [18] pro p o s e  a re config ura b le  hard w a r e  blo c ks to  a  WS N So C (sin gl e on  chi p )  wh ich in dep end ently co ndu ct  simpl e   sub - tasks  instea d of th e CP U. Th e  CPU i s   only  activated  if a n y furthe r (m ore  co mplex) pro c e s sing  i s   requi re d. The r efore the s e l ogic  blo c ks  a c t as  a “filter” for the s e  e v ents.  Garc ia, R., et al . [19]  prop oses a  methodolo g y and modula r  archi t ectural fra m ewo r k for situation-b a se d  reconfigu r atio n  in WSNs usin g  pa rtial reconf igu r atio n (P R)-capa ble field  pro g ramm able  g a te   arrays (FPG As). To add ress the pe rforman c e im provem ent in Wirele ss Sensor Netwo r ks  (WS Ns ) in  or der to  red u c e  the processi ng overhea d,  S. Com m u ri, et al . [20] implement dyn a m ic  data a ggrega tion u s ing  re config ura b le  clu s ter  hea d s  (RCHs) ba sed  on  Field  Prog ramm a b le   Gate Arrays (FPGA s ). S u ch  an im pl ementation  provides the  necessary flexibility in data  aggregatio n techni que s d e mand ed by  real-time a pp lication s , while resulting in signifi cant  redu ction  in  the que ry p r oce s sing tim e  and  the  o v erall p o wer co nsumptio n in the  net work.  Murali dha r, P .   and Rao,  C.B.R .  [21] pro pose a  ne w  HW/S W inte rface  synth e si s de sign  meth od   aiming at th e Nio s -ba s e d  syste m  on  pro g ra mble  chip (SOP C)  platform with  a  dyna mically   reconfigu r a b le fun c tional  u n it. One  of th e de sign  go al s i s  to im ple m ent a  dyna mic  re config u r able  sen s o r  no de  for ene rgy eff i cient  comp utational in te nsive tasks to  minimize the  energy re quired   for the com m unication.       1.2. The Proposed  Desig n  Conc ept    Develo p  a   sy stem  fo r wire less sen s o r  node, whi c h  provide s  so m e   re qui reme n t s  is  a   compl e x task, and a prag matic ’re a l-world’ ap pro a ch is cho s e n . Propo se d me thods a nd de sign   approa che s   are te sted  by experim ents.  Some of  fitur on th e dev elope d wi rele ss  se nsor  no de   platform a r e  energy-effici ent, flexibility and ad apt a b ility, reconfi gura b le/re-p r ogra mming, l o w  co st, and  suff icient p e rfo r m ance (self  cal i bration,  self  diagn osti c an d self monito ring ). Thu s  th e   fiturs shall be   to  find  a suit able com p ro mise  of those re quiremen t s by the a p p r oa ch  ba sed  o n   the com b inat ion of a pro c e s sor  with  dynamica lly reconfigu r a b le/re-pro g ram m ing ha rd wa re.  More over  all  the compo n e n ts o n   wirele ss sen s o r  n o de b u ild  ba se d on  COTS  (Comm e rcial,  off- Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Design  Concept of Dynam i c-Adapt ive Reconfigurable Wireless  Sensor .... (C. Bam bang Dwi K.)  697 the-shelf) co mpone nts.  Howeve r, a  system  comp osed of read ily available CO TS  com pone nt s  can  redu ce d e sig n  cycl e time, and an i m porta nt  desi gn co nsi deration whil e de si gning the  sen s o r   node d e velop m ent platform, has b een  to redu ce the   overall cost  of prototyping  by using  CO TS   comp one nts.   No wad a ys, most of wireless se ns or node wa s developed  based on fixed and   spe c iali zed l o w-p o wer h a rd ware, ASICs  (appli c atio n-specifi c  integ r ated ci rcuit), and  spe c iali zed   energy efficie n cy p r oto c ol.  ASICs sho w s b e st   pe rformance  and  e nergy -efficie n c y but  provid e   hardly any flexibility. To i m plement several diffe rent functions on a chip, one ASIC block for  each functio n  must be  cre a ted, whi c h l ead s to in cre a sin g  area co nsum ption th e more fu ncti ons  are i m plem ented. Thus,  chi p  ar ea  can be traded  off for  som e  fl exi b ility. The other  sensor  node  wa s built ba se on micro p roce ssors. Mi cro p roce sso r s are mo st flexible, small  enou gh an d coul d  usu a lly even deliver an a c cepta b le pe rforma nce (if  it is too low, the clo c k freq uen cy coul d be   raised ). Thei r main di sad v antage lie s in their i nef ficien cy, whi c h is the p r i c e pai d for  high   flexibility.  Furthe rmo r e, those meth od s woul d  re sul t  in tim e -con sum i ng, very e x pe nsi v e,  an d  need   com p lex de si gn  c y c le s,   an d thus it   d e m and  hi ghly co m p lex  algo rit h m s   and  te ch nologi es . No des  built using AS IC or SOC (S ystem on-chi p ) tech nolo g i e s ca n outpe rform COTS (Comm e rcial, off- the-shelf) b a s ed n ode s in  terms of po wer  con s u m p t ion, price, a nd si ze, but they have lon ger   desi gn cy cle s  and high er d e velopme n t costs.    The p r op ose d  wi rele ss se nso r  n ode  pla tform ar chite c ture for expe riment con s ist s  of fou r   clo s ely-inte ra cting sub s yst e ms as sh own  in  Fig u re 1 .  These  sub systems  are: t he sen s o r  an d   s e ns or  in ter f ac e   s u b s ys te m, th e  pr oc es s i n g  un it su bs ys te m, th e commu n i c a tio n   s u bs ys te m, an d   the po we r-supply  sub s ystem. Th e  platform  de sign u s ing  a  modul ar  a nd reconfigu r able   developm ent  approa ch. M o reove r , rese arching  usi n g  this platfo rm  turn s op en,  due to the  no de  flexibility, which make s possi ble the proof of several  concepts mini mizing the eff o rt.        Figure 1. Pro posed Recon f igurabl e wi re less  se nsor n ode prototype  archite c tu re       2. Experiment De sign     2.1. Hard w a r e   The de sig n   method i s  i m pleme n ted  in som e  alg o rithm s  ba se d on rep r og ramming/  reconfigu r atio n app ro ach  whi c h  will b e  applie d o n   sensor  nod e l e vel of wi rele ss sen s or no de.  The exp e rim ent environm ent will  be   built u s ing  some m odul s acco rdin g t o  the  pro p o s ed   architectu re o f  wirele ss  sen s or n ode.    The cu rre nt wirel e ss se n s or  no de  prototype impl emented  call ed  D ynami c - A da ptive   R e c onfig ura b l e  Wi rel e s s   Se nsor  N od e (DARWiSe N)  as  sho w n in  Figure 2. DA RWiSe N  i s  the   first se nsor  node  prototy pe that targ e t ed to ada pt  variou s ap pl ication s  a nd  situation  with  a   minimal re de sign effort through  con c e p t of re co nfigurable ha rd ware and mod u la rity appro a ch.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  69 5 – 702   698     Figure 2. The  Current Wi re less Sensor  Nod e  Platform Prototype       DARWiSe N   platform  prot otype u s e s  t he Mi c r o c h i p PC I1 8L F 6 420  mic r oc on tro lle r ,  an d   Actel's  IGL O O na no  AGL N 25 0 FPGA  as  processi ng u n it. FPGA also d e d i cated  to ma nage   variou s  re con f igurabl e di gital sen s or inte rface.  The  co mmuni cation   cha nnel  uses the Mi crochi p’s  MRF24J40 transceiver for  IEEE 802. 15.4 appli c ation  desi gners, and  the  ZigBee protocol stack.   Senso r  inte rface laye r all o ws attachin g the se nsors with b o th a nalog a nd di gital interfa c e s . It  wa s de sira bl e to desig n  a sen s o r  no de that co ul d be expan d able to su pp ort a variety  o f   appli c ation s .  Since  DARWiSeN i s  a p r o t otype, it  use s  a  9V Ni -M H si ze  battery as an  external  power supply ,  and an internal voltage  re gulator  DC-to - DC wa s ad d ed.      2.2. Soft w a r e   The softwa r e  desi gn for  DARWiSe N  pl atform pr ototype inclu d e s   the algo rithm s  for the   monitor  statio n, the tran sm it-re ceive no d e , and ba se  station no de.  The de scribi n g  the data flo w   that begin s  at  the monitor  station. Thi s  is a  custom  a pplication ru n n ing on a  person a l co mput er  and is respon sible for di spl a ying data fro m  base  statio n node to gra phical user in terface.        2.2.1. Base S t ation  Algori t hm   Figure 3  de scrib e s the  al gorithm  appli ed by  the  b a se  statio n  node. Fi rstly, varying  para m eters a r e initialized i n clu d ing the  comm uni ca ti on of the microco n trolle r wi th Zigbee mo dul,  and the adj u s tment of se rial comm uni cation par ame t ers. Sub s eq uently, the base  station n ode  see k s for en d-devi c e s   (transmi r-re ceiv e no de) to  b e  ad ded  to t he n e two r k.  The b a se  sta t ion  node  can  re cog n ize all  e nd-d e vice s  o f  the net wo rk usi ng th eir  node  ID., it  given d u rin g   the  prog ram m ing  process. Subse que ntly, i t  will  check wheth e r all node s have  sent their da ta   packet s  at the pre - set time points.   The ba se  sta t ion node  re cord s which n ode was th e one that ha s failed to tra n smit a  data p a cket  a nd a s ks the  n ode to  re -sen d it, assu min g  that the  pa cket ha d n o t  been  sent in  the  expecte d allo cated time sl ot. The node  that had fa iled to transmit the packet re ceive s  the ba se   station no de’ s me ssage  a nd tran smit s the data pa cket agai n. Th is hap pen s in  every cycl e and   the ba se  stati on no de exp e cts from th e  failing no de  to re-se nd th e missin g pa cket. If for so me   rea s on  the  n ode fail s to  send th e  spe c i f ic pa cket ov er a  relatively long  pe riod   of time, it wo uld  mean that th e system i s  facin g  a probl em and  wa te r re sou r ce is terminated f o r the pa rticu l ar  node.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Design  Concept of Dynam i c-Adapt ive Reconfigurable Wireless  Sensor .... (C. Bam bang Dwi K.)  699     Figure 3. Flowchart model  to illustrati on of base stati on node  algorithm       2.2.2. End Dev i ce Algorithm  The algorithm used by each e nd devi c e (transmit-receive)  node as illustrated in Figure  4.a. At  the beginni ng, the appro p ri ate  initialization s   is perfo rme d . The key poi nts duri ng this  pro c e ss i s  th e initializatio n of the ana log to  digital  convert e r a nd the co m m unication to the   multisen so r i n terface (Re D MulIn ) . Afterwa r d s ,  no de  see k s a b a se station  nod e, depe nding  on   the way they have been d e sig ned to g e t conne cted.  Followin g  co nfirmation, th e node may join  the netwo rk  usin g the ide n tical key. Afterwa r d s , the  data from the sen s o r s a r e being “rea d”.  Finally, the data is bein g  send thro ugh  wirel e ss tra n smissi on to the base statio n node.   As mentione d above, in the algorithm  of  the base  station nod e, the end-d e vice is  awaitin g  for t he ba se  stati on no de to  confirm  re ceip t  of the pa cket s, within  a  ce rtain time fra m e .   In case no  co nfirmation i s  receive d , the end-devic e re -se n d s  the pa cket that has  been pl aced i n   a stack. Each node u s e s  interru pt for the rece ipt of data from the base statio n node with o u t  contin uou sly occupyin g the micro c ontroller. Upon  recei p t of a data pa cket it che c ks wh ich   pro c e s s the  p a cket i s   refe rred to.  One  of  these  pro c e s se s i s  th e p a rameter adj ust m ent, such a s   controlling th e sam p ling rate. Moreove r , it checks  whether th e pa ckets a w aitin g  confi r matio n  in   the s t ack   have received their   c o nfir mation. Finally, it c h eck s  whet her  the base  s t ation node asks  for re -tran s m i ssi on. Subseque ntly  it complete s the  circle by ch ecking o n ce again its  statu s   within the net work an d pro c ee ds  repe ating the above  pro c e ss.       2.2.3- Comp uter Alg o rith m   Figure 4.b illustrates th e al gorithm  of the pr ogram  running on the  PC. At the beginning,  the graphi cal  user interface wind ow, where all  measurements  wi ll  be illustrated, is initiali zed.  Following that, the s e rial communic a tion with  the ba se statio n no de is initiali ze d, too.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  69 5 – 702   700                                                                (a)                                                                                (b)  Figure 4.  (a)  Flowcha r t mo del to illustrati on of end-dev ice alg o rithm   (b) Flo w cha r t model to illust ration of PC-runnin g  algo rithm      3. Dev e lopment Env i ron m ent Tes t be d Setup for  The Propos e d  Platform a nd Discu ssi on  The te stbed  wa s comp rised of a  ba se  station t hat  collect s the d a t a sent  by the  wirele ss  sen s o r  n ode  platform  protoype. The   appli c ati on t e stbe d  wa s  use d  for inte grating  the  n e w  platform for a  real-life ap plication devel o p ment  enviro n ment. Figure 5 depict s the architectu re  of  the prop osed  testbed inte gration.        Figure 5. Testbed for Integ r ating the Pro posed Recon f igurabl e Platform     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Design  Concept of Dynam i c-Adapt ive Reconfigurable Wireless  Sensor .... (C. Bam bang Dwi K.)  701 The sim p le  experim ent wa s don e where a m a g netic field sensor atta ch ed to the  wirel e ss n o d e . The sen s or a c qui red  experim ent  data (m ag netic field s ),  and send  data  pro c e ssi ng to  the comp ute r  monitor  over ra di o freq uen cy comm unication. Th e re ceived d a ta  appe ar on 3  wind ows on the com puter  scree n . The  first win d o w  is the magnetic field on X-axis,  se con d   wind o w  i s  th e m a g netic fiel d  on  Y-axis, a n d  th e next i s  th e  magneti c  fiel d on  Z - axis.    The  grap hs of me asu r em ent re sult a r e  sho w  in Figu re  6.  The result of  simple  expe ri ment sho w  th a t   the devel ope d wi rele ss  se nso r   nod e  ca n read  t he  m agneti c  field s  aroun d 1.5  –  1.7  nTe s la,  and   sen d ing them  to the terminal monitor (co m puter) wi rel e ssly.                (a)                                                           (b)                                                          (c )  Figure 6. (a)  X-Axis sen s o r  data on  scre en win d o w  (b ) Y-Axis se nsor data on  screen wi ndo w (c)  Z-Axis sen s or data on scre en win d o w       The mag netic sen s o r  field  whi c h is  atta che d  on the  develop ed wi rele ss  se nsor node i s   one of simpl e  applicatio n e x ample. In order to ch ang e the wirel e ss se nsor no d e  application,  it  can  be  don e  by repl aci ng t he  sen s o r   with othe rs  sen s or  suitabl e  wi th the a pplica t ion, and  ma ke   a little re conf igura b le  of sensor  nod e  hard w a r e. T h e propo se d  desi gn  con c e p t use ap pro a ch   that ha s ove r come  the t r a de-off m e tho d s  and  tech n o logy a s  al re ady state d  b e fore i s   usi n g a  reconfigu r a b le hardwa r e.  Even though is imp o ss ible to opti m ize the  co mbination of  all   requi rem ents of wi rele ss sensor  nod e a t  the sa me ti me, but thi s   approa ch  ha s the  potenti a l to   offer a mu ch  better tha n  th e app roa c h  which  are fo un d in mo st stat e of-the -a rt sensor  n ode s   in  orde r to  find   and to  a c hiev e a  suitable  compromise  of wi rele ss  sen s or n ode  re q u irem ents. St ate  of the art se nso r  no des  u s ually do n o t use the p o tential of re co nfigura b le ha rdware. In most   ca se s, a micropro c e s so r is use d  as  co m puting  co re. It is not suffici ent due to th e req u ire m en ts  that a sen s or  node’ s ha rd ware platfo rm must meet a r e pre c ise.      4. Conclusio n   In the normal  (gen eri c )  wireless sen s or  node,  some o f  applicatio n requireme nts i s  often   redu ce d by  node  ability  whi c h i s  d u e  to de si gn  method and  techn o logy. Dynami c -ada ptive   reconfigu r a b le is an  em erging fe ature  i n  the  wi rele ss  sen s o r   nod e paltfo rm d e velopment. T h is  feature i s  affecting vari ou s ada pt ation  situation of wirele ss  sen s o r  node i n  the  wirele ss sen s or  netwo rk ap pli c ation. T he  a d vantage s of  this a p p r oa ch are that it  allows to  dev elop a  no de  at  rapid  p r ototyping  be cau s e of  re confi gura b le  syst em, ba sed   on lo w-po wer  and  CO TS  comp one nts,  and o peni n g  the po ssib ility to make  a nod e wit h  suffici ent  perfo rman ce  with  integratio n x-self feature  (self calibrati on , self diagno stic and self monitorin g ).       Referen ces   [1]   Yick JB., Mukh erje e D., Ghos al.  Ana l ysis  of a Pred ictio n -ba s ed Mo bil i ty Ad aptive T r ack i n g  Algor ith m .  In Proceedings of the IEEE  Second International Conf erence on Broadband Net w ork s   (BROADNET S ), Boston. 2005 .  [2]   Hari ya w a n  M Y ., Guna w a n  A., Putra EH. W i reless S e nsor N e t w ork  for F o rest F i re Detecti on.   TEL K OMNIKA . 2013;1 1 (3): 56 3-57 4.  [3]   Gao T . , Greenspan  D., M. Wels h, RR. J uan g, A. Alm.  Vital  signs  monitor i ng a nd  patie nt tracking  ove r   a w i reless net w o rk.  In Proceedi ngs of the 2 7 th IEEE EMBS  Annua l Inter natio nal C onfer ence. 20 05.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  69 5 – 702   702 [4]   Sze w cz yk R.,  Main w a ri ng A.,  Polastr e  J., Anders on J., C u ller  D.  An  ana l ysis of a  lar ge  scale  ha bitat   mo nitori ng a p p licatio n . In Pro c eed ings  of the 2nd Inter nati ona l Co nferenc e on Emb edd e d  Net w ork e d   Sensor S y stem s (SenS ys 200 4), Baltimore,   MD, USA, November. 20 04: 2 14– 22 6.  [5]   Widodo A., Rozaqi L., Hary a n to I.,  Satrijo D. Development of Wire less Smart  Sensor for  Structure  and Mac h in e  Monitori ng.  TEL K OMNIKA . 2013; 11( 2): 417 -424.   [6]   W ener-All en G ., Lorincz K., R u iz M., Marcillo  O., Johnson J. , Lees J., W a lsh M. Deplo y i n g  a  w i r e les s   sensor net w o r k   on an active volca no.  D a ta- D riven   Ap p lic ations  in S ens or Net w orks (S p e cial  Issue).   IEEE Internet Com p uting.  2 0 06.   [7]   Srivastava M.,  Muntz R., Potkonjak M.  Smart kind ergart en:  sensor- base d   w i reless n e tw orks for smart   deve l op menta l   prob le m s o lvi n g e n viro n m ent s . In Proce edi n g s of th e 7th  In ternatio nal  Co n f erence  on   Mobil e  Com put ing a nd N e t w or king (Mo biC o m  2001), Rom e , Ital y , Jul y . 20 0 1 : 132– 13 8.  [8]   Kuncor o C.,  Bamba n g  D.  Devel o p m ent  of W i rel e ss  Magn etic F i e l d Se nsor  No de B a se d o n   Progra mmabl e  System on C h ip Microco n trol l e r . In Proceedi ngs of 4th Indu strial Rese arch  W o rkshop   and  Nati on al S e min a r 2 013  (IRW NS 20 13).  Politek nik  Neg e ri Ba nd un g. Indo nesi a . N o v e mber.  201 3 :   129- 135.   [9]   Kuncor o C., B a mba ng D., Ar mans ya h, Saa d  NH., Jaffar A ., Lo w  CY., Ka sola ng S. W i re less e- Nos e   Sensor N ode:  State of the Art . International  S y mpos ium o n  Rob o tics an d Intelli gent S ensors 2 0 1 2   (IRIS 2012).  Elsevier Journal . 201 2.  [10]   Kuncor o C., Bamba ng D.  Mi niatur e an d L o w -Pow er W i reless Sens or No de Pl atform: St ate of the Art   and C u rre nt T r ends . Intern ati ona l Semi nar  on Ap pli ed T e chno log y , Sci e nce, an d Art (4 th  AP T E CS   201 3). Surab a y a. Ind o n e sia.  201 3.  [11]   Barton J. ,  Hy nes G., O’Fly n n B., Aherne K. , Normana  A., Morrissey  A.  A 25 mm sensor–ac tuator  la yer: A  min i at ure, h i gh l y   ada ptabl e i n terfac e l a yer.  Se nso r s an d Actu ato r s Jour nal . 20 0 6 ;132: 36 2– 369.   [12]   Bellis SJ., Del ane y K., OFl y nn B., Barton  J., Razeeb K M ., OMathuna C.  Develo p m ent of F i eld   Progra mmabl e  Modu lar W i re l e ss Sens or N e tw ork Nodes fo r Ambie n t Systems . Pr oc. IEEE Computer   Comm. Accept ed for Speci a l I ssue on W i re le ss Sensor Net w o r ks. 200 5.  [13]   da S ilva, J L . Jr ., Shamber ger  J., Ammer MJ., Guo C.,  Li  S., Sh ah  R ., T u an  M. She e t s, Ra b aey  JM.,  Nokol i c B., Sa ngi ovan ni-Vi n c entel li A., W r ig ht  P. Desi gn M e thod ol og y for  PicoR adi o N e tw o r ks.  IEEE   Co mp uter Soci ety . 2001.   [14]   R a ba ey  J. Pi co ra di o  Su pp o r ts Ad  Ho c Ul tra - L o w   Po w e r Wi re l e ss N e tw orki ng .  IEEE  Co mp uter   Maga z i ne.  2 0 0 0 ; 33(7): 42 –48 .    [15]   Krasteva YE.,  Portilla  J., Car n icer JM., d e  l a  T o rre E., Ri esgo  T .   Remo te HW-SW Re config urab l e   W i reless Se ns or Nod e s . Ce ntro de Electr onic a  Industri a l,  Univ ersid a d  Politec nica  de Madr id.  Confer ence  of IEEE, Industr ial Electron ics, 2008. IECON 20 08. 34th An nu a l .   [16]   Virk K.,  Madse n  J.,  Lore n tzen  AV.,  Leopol d M.,  Bonn et P.,  Hans en  M.     Desig n   of a  D e vel o p m e n t Pl atform f o r HW /SW  Co-desi g n of W i re less  Integrated  Se n s or No des .  Procee din g s of  the 8th Euro- m icro confer en ce  on Di gital S y stem Des i g n  (DSD’0 5). 200 5 .   [17]   L y m ber opo ul o s  D., Pri y anth a  NB., F e n g   Z hao.  mPl a tform: A  Reco nfi gura b le  Archit ecture  an d   Efficient Data  Sharin g Mec han is m for Modu lar Se nsor  Nodes .  6th I n ternati o n a l S y mp osi u m on   Information Pr ocessi ng in S e nsor Net w o r ks, 2007. IPSN 20 07.   [18]   Glaser J., et  al. A  Nov e l  Rec onfig ura b l e Arc h itectur e  for W i re les s  Sens or N e tw o r k N o d e s.   Informationsta gun g Mikroe lek t ronik 10, W i en , Österreich; 07.04.20 10 - 08. 04.20 10; in: " T agu ngs ban d   z u r Infor m ation s tagun g Mikro e lektro nik 10.  2 010: S.28 4-28 8.  [19]   Garcia R., at  al.  Exploiti ng  Partially R e co nfigur abl e F P GAs  for Situation-Bas ed Rec onfig uratio n i n   W i reless S ens or Netw orks .  17th IEEE S y mposium on  Field  Progr am mable Cust om  Computing  Machi nes, 20 0 9 . F CCM ' 09.    [20]   S. Commuri, et al. Reconfig u r abl e Hard w a r e  Bas ed D y n a m ic Data Aggr egati on in W i r e less Se nso r   Net w orks.  Inter natio nal J ourn a l of Distrib ute d  Sensor N e tw orks . ISSN: 1550-1 329. 2 008;  4: 194– 212.   [21]   Murali dh ar P.,  Rao  CBR.  R e config urab le  W i reless S ens or Netw ork N ode  bas ed  on  NIOS core .  F ourth Intern ation a l C onfer en ce on  W i rel e s s  Commu nicati on a nd S ens o r  Net w orks, 2 0 08. W C SN   200 8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.