Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 ,  Decem ber   201 8 , p p.   5342 ~ 5350   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DO I: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 5342 - 53 50          5342       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   UDP Pe rvasiv e Proto col  I ntegr ation with  I oT   f or S mart  Home E nvironm ent  u sing L abVIEW       Mo c hamm ad  Ha n nats  Han af i Ic hsan ,  Wi jay a  K urniaw an ,  S ab ri ansy ah   Riz qika A kba r   Com pute r  Engi n ee ring ,   Com puter S y st em a nd  Ro boti cs  La bora tor y ,   Brawi jay a   Un ive rsit y ,   Indon esia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   2 , 201 8   Re vised  Jun  11 , 201 8   Accepte d  J un  28 , 201 8       Perva sive  computing  is  an  env i ronm ent   which  is  used  and  int e gra te d  int o   eve r y   ob je c t  an d  activitie s  to  m ee t  hum an  ne eds  and  it s  ex i stenc e   isn’t   per ceive d  as  som et hing  spec if i c.   Th e  con ce p t  of  Sm art   Hom e  is  t o  assist  hum an  nee ds  in   an   eve r y d a y  obje ct   tha t  p erf orm s   cont rol s  or   bei ng  cont rolled .   Base d  on  pre vious  re sea rch   th e  used  comm unic at ion  protoc ol  is   UD P  (U ser  Datagram  Protocol )  a nd  the   progra m m ing  la nguage   i s  La bVIEW .   UD P  is   used  b ec ause   i t  does  not  req uire   han dshaking   in  the  broa dca st   proc ess ,   as  well  as  on  th e  use   of  m emory   m ore   ef fic i ent   tha n   oth e r  protoc o ls .   Devic e s   wh i ch   per form   cont rols   calle d   Hos t  an d  wh ic h  is   cont r oll ed  called   Cli ent.  Both  of  the m   (Thi ngs)  have   an  ability   t o  send  dat a  to  t he  Inte rne t   with out  an y   hu m an  int eract ion .   So   thi s  rese arch  wants  to  cond uct   per v asive  protoc ol   b et we e n  H ost  and  Cli e nt  which  e ac h  d evi c e   is  integra t ed  with   th e   Inte rne t   of  Thi n gs  (IoT ).   Data   a re  posted  at   dwee t . io  that  is  a  c loud  serve r   website   tha t  co nta ins  a  sim ple   onli ne  dat a  s ubm ission  whic h  has  fre e   servic es.   Thi s  rese arc h   is  co nduct ed  to  m ea sure  the   comm unic at io n   per form anc e  be t wee n   host  to  cl i ent ,   host  to  c lou d  serve r   and  cli ent   to  cl oud   serve r  th at  rep r e sent s   household equi pm ent .   Ke yw or d:   In te r net  of Th i ng s   Lab VI E W   Per vasive Pr ot oco ls   Sm art Ho m e   UDP     Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Mocham m ad  Hannats  Ha nafi  I chsa n,    Com pu te r  E ng i neer i ng, F ac ulty  o f  Com pu te r Sci ence,    Brawijaya  U niv ersit y,   Jl. V et era n   no  8 , Ket awa ngge de,   Kec .  L owo kw a r u,  Mal an g, Jaw a Tim ur , Indo nesia.   Em a il :  han as. ha naf i@ ub.ac .id       1.   INTROD U CTION   Per vasive  c ompu ti ng  is  not  only   li ke  des ktop  com pu ti ng,  bu t  al s o  co uld   integrate   with  any  de vice,   any  locat io n,  a nytim e   and   a ny   data  f or m at   acro s s  a ny  net work  e nv ir on m ent   [1] .  That   de vice  co ul d  perfor m   any  ta sk   s uc h  as  m on it or in g  and  co ntr olli ng   oth e r  dev ic e   [ 2] .  Pe rv asi ve  c om pu ti ng   is  use d  in  m any  are as   f or  it s u sabili ty   m ob il it y usa ge,   m et ho d  a nd c om pu ta ti on  size  of  t he  pervasi ve  d e vice   [ 3] . O ne of si x  te c hnologies  that  con ti nuou sly   evo lve  un ti l  20 25   is  th e  In te r net   of   Things  ( IoT)   [4] .  I oT  co uld  be  util iz ed  t o  any   env i ronm ent s uch  as a  hom e . Lig htin g,  h eat ,  o r  an oth e r  de vi ce   that ca n  be  con t ro ll ed rem otely  v ia  the  internet   is  S m art  Ho m e  con ce pt   [5] .   S m art  Ho m e  is  a  ver y  su it able  obj ect   that   can  be  im ple m ented  by  pe r vasive   com pu ti ng ,  be cause  these  te c hnologies  sho ul d  no t  felt   an d  has  inter fer e nc e  with  hu m an  act ivit i es  [6] .  Dail y  us e d  hous e ho l d  e qu i pm ent  lik e  te le visio n,  ai r  co ndit ion e r ,  rice  co oker  et c.  is  ve ry  c onve r gen ce ,  the   use d  sens or ,   us e d  ha rdwar e  is  ve r y  converge nce   and  cal le d  a  Things.  I den ti f ie d  thin gs   a nd  per s onal it ie s  sh oul d  co nnect  a nd c om m un ic at e  with   the   use r ,  envi ronm ent, and  s ocial  u se r  c on t ext   [ 7] .    The  us e  of   se nsors   an d  distribu ti on  of   ra w  data  is  al so   i nc reasin g.   T he  com m un ic at ion   pr oto c ol  is  us e d  to  transm it ,  colle ct   and   process  data  [8] .  Ba sed  on   pr evio us   resea rc h,   the  us e d  co m m un ic at ion   prot oco l   is  UDP   [ 9] .  U DP   c ould  perf or m   data  tran s m issi on   at   any   de vice  suc h  a s  H os t  a nd   Cl i ent.  T he  Host  cou l d  com m un ic at e  with  the   Cl ie nt   with  se ver al   ru le s .   U DP  is  us e d  be cause   Sm art  Ho m e  e nv i ronm ent  does  not  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       UD P  Perv as iv e Pro t oco l  I ntegra ti on wi th Io T for   Sma rt  H ome  . ..  ( M ocha mma d Han na ts  Hanafi  I c hsan)   5343   need   a  la r ge  a m ou nt  of   data  [10] .  It  al s o  ve ry  eff ic ie nt  be cause  do e s  not   need  to   valida te   data  that  is  sent  to   the Host  or the  Cl ie nt.    Lab VI E W  is   use d  beca us e  it   ca n  easi ly   c onnect  with  dev i ces  suc h  as  Ardu i no ,  m ic ro co ntr oller  e ve n  com pu te r  net w orks   [ 11]   an d  c ou l d  pe rfo rm   s i m ulate d  input/ ou t pu t  as w el l  as  real  ha rdware   [12] .  At  in du stria l  words  they   ha ve  s uch  as  My RIO,  Com pactR IO ,   an d  El vis   et c.  to  de velo p  prototype d  s yst e m s   [13] .  P erv asi ve  com pu ti ng   s om et i m es  is  ca l le d  by  ub i qu it ou s  c om pu ti ng  that  has  diff ic ult  ta sk   wh ic h  is  ho w  to  bec om e   an   aut om at ic   identific at ion  f rom   the  distribut ed  e nv ir onm e nt   s uch  as   co m pu ta ti on ,  c om m un ic at ion   and  it s   process .  It  nee ds   st or a ge  on  the  cl oud   w he re  the   data  fro m   e it her   the  Ho st   or  the   Cl ie nt  bei ng  sav ed  a nd   visu al iz ed .  O ne   of   the  m os t  c loud  that  fr ee  t o  save  t he  data  is  dw eet .io.   D weet.io  is  a  fr e e  web   ser vice/ cl oud   serv e r  that  ha s  facil it at ion   to  sa ve  sim ple  data  f orm at   on li ne   f ro m   ever y  dev ic e  t ha t  is  connecte d   [ 14] .  Si m pler  data  trans fer   form at  that  us ed  by  dw eet .i o  is  JSO N   wh ic h  inc lud e  a  tim est a m p,   dev ic e  ID  and   data v al ue   [15] .   Pr e vious  resea rch   is  co nduct ed  by  desi gn i ng  an d  im ple menting   UDP  P erv asi ve  on  L abVIE W   [ 9]   and   im ple m enting  on  My RI O  [ 16 ]   this  re search  is  or i gin al ly   extended   from   that  pr evio us   syst em   that  com m un ic at e  ov e r  cl oud  se r ver.  This  syst em   is  design ed  by  hav i ng   a  H os t  an d  a  Cl ie nt.  The  H os t  is  desig ne d  by  one  de vice   that  co uld   c on nect  with   m any  cl ie nts .  The   Cl ie nt  cou l d  c omm un ic a te   per vasi vely   to  t he  ho st.  Our  res earc h  is  to  m easur e  the  com m un ic at ion   bet ween   Ho st,  Cl ie nt  a nd  dweet .io .  Ea ch  of  the  H os t  and   t he   Cl ie nt  will   com m un ic at e   wit h  dweet .io  by  the  internet   an d  betwee n  H ost   and   Cl ie nt  will   be  co m m un ic at ing   local ly   so   it   ca n  b e  m easur ed   how  t he  se rv i ce  pro vid e d  a nd  are   af fected  by  the  c om plexity   of   t he  networ k  config ur at io n a nd arc hitec ture .       2.   RESEA R CH MET HO D   This  sect io n  will   exp la in  a bout  the  c omm un ic at ion   de sign   betwee n  the  Cl ie nt,  th e  Ho st  a nd  dw eet .i o.  Ba se d  on  pr e vious  re searc h,  a  pervasive   disc ove ry  prot oc ol  is  perform ed  bet ween  Cl ie nt  a nd  Host   [9] .  A fter  both   of   Cl ie nt  and   Ho st  co nnect e d,   they   will   com m un ic at e  eac h  oth e r  an d  bo th  of   them   will  send  data  to  dweet .io.   E ach   ste p  by   ste p  sta te   wi ll   be  ex plaine d  in   this  sect ion,  sta rted   f ro m   Cl ie nt  perform ing   a   broa dcasted  da ta   un ti l  they   ca n  com m un ic at e .  At  com m un ic at ion   sta te ,  a  par al le l  proces s   will   be  per f orm ing   to  se nd  data  t o  dweet .io  a nd  data  f or m at   w hich  is   us e d  is   JSON.   T hen  the  c omm un ic at ion   betwee n  Cl ie nt   and Host;  Cl ie nt and  dweet .io ; and H os t a nd  dw eet .i o wil l b e m easur ed.     3.1.   Net w or k  Desi gn   The   us e d  sta ndard  desi gn   is  from   ETSI  [17]   M2M  (Mac hine   to  Ma c hin e )  area  netw ork  dom ai n  an d  at   this  resea rch  that  desi gn  wi ll   be  exte nd e d  to  com m un ic at e  via  the  i nter ne t.  The  pe rv asi ve  se rv ic e  disc ov e ry  protoc ol  us in g UDP is s how n   in     Figure   1   wh ic h  has  Cl ie nt  and  H os t  a nd  seve ral  com m un ic at ion   sta te s .  Start  f rom   the  Cl ie nt  perform ing   broad ca st,  unti l  t he  broa dcast  are  li ste ned   by   the  Ho st .  Data   wh ic h  is  sent  durin g   the  bro adcast   process   is  Cl ie nt  Nam e,  IP  an d  Se r vice  that  t he  Cl ie nt  has.  Af te r   host  li ste n  the   br oad ca st,  the  H os t  perf or m s   check i ng   a bout   dev ic e  du plica ti on .  I f  the  cl ie nt  is  al read y  know n ,  it   will   giv e  the  sam e   I P.   But  if  the  Cl ie nt  is   no t  al rea dy  kn own,   t he  H os t  would  giv e  a  ne w  IP  to  the  Cl ie nt  at   Send  A CK  proce ss.  S end   AC K  proc ess  is  a   process   that  H os t  rep ly in g  br oad ca st  for  the   Cl ie nt.  A  cl ien t   receivin g  da ta   fr om   the  host   and   the  Cl ie nt  tur n  of   broa dcast  process .  A fter   sever al   proc esses   com plete ly   per f or m ed,   they   will   co m m un ic at e  wh ic h  is   perform ed  by  Data Tra nsfer .   The  data  tran sf er  pr ocess  is  pe rfor m ed  pe rio dical ly .  The  de la y  is  set   fo r  2  seco nd s .  Wh il e  the  H os t  and   t he  Cl ie nt  perform   data  transf e r,   both  of  them   transf er  the  data  to  dw eet .io.   Pa rall el   Pr oc ess  par a dig m   is   us e d  in   this  c om m un ic at ion   m et ho d.  Its  process  will   run  if  the  com m unic at ion   su cce ss ,  w hile  the  Cl ie nt  sen d  data  to  Ho st,  a t  the  sa m e   time  the  Cl ie nt  is  al so   sen d  data  to  a  cl ou d  ser ve r ,  the  H os t  pe rfor m   that  pr oc ess  in   the  sam e   way.  On e  of   a ny  we b  ser vice  that  pro vid es  f ree  c loud  ser ver   is  dw eet .i o.   Data  is  sent  to  dw ee t.i o  in   JSON  form at . I n    Figure   2   is  an  exam ple  of   JS ON   data  w hic h  is  sent  from   Ho st  t o  cl oud  serv e r.   T hat  da ta   con ta in s   data  sta tus   ex plains  with   “t his”,  “ getti ng”   an d  “ dweet s ”  [ 18 ]   ex plains   data  transm is sio n  sta tus  bet ween  su ccess  or   not.  On  t he data  tha t i s sen t, co ntain “thin g” , th e “ thing ” is  w ritt en  by t he  thin g nam es. Th e o t he r  is  “creat ed”,  the  “creat ed”  data   con ta ins  date   and   tim e  wh ic h  ind ic at ed  t he  tim e  wh en   the  data  is  s ent  by   "t hin g" .  The  la st  str ucture  is  “con te nt”,  the  “con te nt”  co ntains  data  sent  or   gen e rated  by   "t hin g".   T he  “date”   form at  that sent b y H os t i s m i ll ise con ds p rec isi on .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   5342   -   5 350   5344   C l i e n t H o s t C l o u d   S er v er B r o a d c a s t   :  C l i en t   N a m e ,  IP ,  S e r v i c e S en d   A C K ,  Ho s t   N a m e ,  IP B r o a d c a s t   T u r n   O f f B r o a d c a s t L i s t en C h ec k   C l i en t   D u p l i c a t i o n D a t a   T r a n s f er D a t a   T r a n s f er Ho s t   D a t a   P r o c es s D w e e t   R e s p o n s e s C l i en t   D a t a   P r o c es s D w eet   R es p o n s es T r a n s f e r P er i o d i c a l l y     Figure  1 .  Mac hi ne  to m achine  area  netw ork ( Exten de d)   [ 17 ]           Figure  2 .  D at a  sent fr om  h os t  to dweet.i o        Af te r  dweet .io  receive d  the  da ta ,  they   will   s end   res pons e  da ta   to  Ho st.  Da ta   that  is  sent  by  dw e et .i o  has  J SON  for m at   too .  T he  da ta   con ta in s  “ da te ”,  the  “ date”   represe nt   the   date  a nd   ti m e  wh e n  dweet .io   sent  a   respo ns e   i n    Figure   3 .  Wh e n  the  H os t  disc onnect  with  th e  Cl ie nt,  the  e ntire  process  is   stopped .  The  ho st  will   not  sen d  data  t o  Cl ie nt  an d  cl oud serv e r,   s o  does   the  Cl ie nt.   T he   host  w ou l d  be   bac k  on  th e  broa dcast p r oce ss ,  the  cl ie nt  back   t o  li ste n  process .  If   cl ie nt  hav e  been   detect ed ,   the  H os t  will   check   du plica ti on   for  the  Cl i ent.  I f   there  is   no  dupl ic at ion ,  Ho st   will   perf or m   sent  AC K  et c.   But  if  t her e   is   duplica ti on  cl ie nt,  t he  Ho st   will   cl ear  his m e m or y, the Host will   perform  b ro a dcast  ag ai n.  T he det ai l of  t he  sc he m e is exp la ine d  in   ne xt secti on.           Figure  3 .  Dwe et .io  res ponse s  to host   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       UD P  Perv as iv e Pro t oco l  I ntegra ti on wi th Io T for   Sma rt  H ome  . ..  ( M ocha mma d Han na ts  Hanafi  I c hsan)   5345     In   this  resea rc h,   net wor k  wh i ch  is  us ed  between   Ho st  a nd  Cl ie nt  is   con ne ct ed  local ly .  But  they   will   be  do i ng  com m un ic at ion   to   cl oud  se r ver  via  inter net.  This  re searc h  is  fo c us e d  to   m easur e  a vaila bili ty  betwee n  Ho st  t o  Cl ie nt,  Ho st  to  dweet .io  a nd  Cl ie nt  to  dweet .io.   Be twee n  the  H os ts  to  Cl ie nt  it   will   m easure   their a vaila bili ty  an d t heir  d el ay  w it h  m il l iseco nds  tim e p re ci sion .       3.2.   Ho s t a nd  C li e nt   Desig n   This  desig n o n t his secti on is t he  resu lt in g   de sign f ro m  p re vi ou s  r esea rch  [ 9] . T hat d e sig n o n    Figure   4   has  al read y  te ste d  by   functi onal   te sti ng   sce na rio  a nd  w orks   well .  Be tween  e xpec te d  outp ut  and   the  real  outpu t,  it   m at ches .  But  the  pr e vi ou s  res earc h  does n’ t  m easur e  the  avail abili t y  of   host  and   c li ent.  At this  researc h  the  d e sig n  is  exten ded s o  it   has  s om e featu re  wh ic h  is:   1.   Id le :  this  proc ess  is  turn in g  on   the  H os t  an d  perf or m s   op enin g  U DP   po rt.  Af te r  port  opene d,   the  H ost   sen ding  broad c ast  d at a.   2.   List ening :  at   this  sta te ,  the  host  li ste n  is  there  any  data  re tur ned   from   th e  cl ie nt.  If   the  data  retu rn e d  by   the  cl ie nt ,  it   goes  to  Chec k  De vice  D up li cat ion   sta te .  B ut  if   the  host  does n’t   receive  a ny  data,  it   will   sta y  at   W ai t f or Br oa dcast Stat e.   3.   Check  D e vice  Duplic at ion :  th is  sta te   is  check in g  Cl ie nt.  Did  the  Cl ie nt  was  known  be fore,  if  the  Cl ie nt  has  no t  bee n  c onnected   to  t he   H os t,  the n  t he  Ho st  sen di ng  AC K  a nd  go e s  to  AC K  Sent  sta te .  If   t he  cl ie nt h as  bee n k now n bef or e ,  the  Host direct ly  g oes  to  C on t ro l  Process  sta te .   4.   Send  AC K:  thi s  sta te   perform ing   for   c heck i ng  Cl ie nt  ha rdw are  sta tus.  The   process  of   w ha t  serv ic es  a re  owne d by the  Cl ie nt.  ACK  th at  is sent c on ta ins Host  Nam e  and  Ho st  I P .   5.   Con tr ol P r oces s: t his stat e is  wh e n  t he Host   perform ing  contr ol Cli ent.   6.   Dw eet .i o: this  sta te  is exten din g st at e from  p rev i ou s  r esea rc h.  T his stat e  is  work i ng   pa rall el  w it h  Co ntr ol   Pr oc ess  Stat e  wh e n  the  H os t   connecte d  with  the  Cl ie nt.  If  the  Cl ie nt  disconnected  fro m   the  Ho st  then   this sta te   sto ps   work i ng to o.        I d l e L i s t en W a i t   F o r   B r o a d c a s t C h e c k   D ev i c e  D u p l i c a t i on C o n t r o l   P r o c es s C h ec k   A p p l i a n c e   D a t a   S t a t u s A C K   S en t d w eet . io A c t io n   :  Se n t   P r o c e s s e d   Da t a E v e n t   :  Se n t   R e a l  T im e   D a t a   H o s t A c t io n   :  Se n t   r e s p o n s e A c t io n   :  Di s p l a y   Da t a E v e n t   :  De v ic e   T u r n   O n A c t io n   :  Se n d   B r o a d c a s t L is t e n in g   P o r t E v e n t   :  W a it   fo r   A p p lia n c e   De v ic e   Da t a A c t io n   :  R e c e iv e   B r o a d c a s t E v e n t   :  R e c e iv e   De v ic e   &  Se r v ic e   I n fo A c t io n   :  C h e c k   A p p lia n c e   De v ic e   Du p li c a t io n E v e n t   :  R e c e iv e   De v ic e   &  Se r v ic e   I n fo A c t io n   :  Se n t   A C K   Da t a E v e n t   :  A p p lia n c e   De v ic e Du p lic a t io n A c t io n   :  I g n o r e   De v ic e   &  Se r v ic e   I n fo E v e n t   :  C h e c k   A p p lia n c e   De v ic e A c t io n   :  S e n t   A liv e   R e q u e s t E v e n t   :  C o n t r o l  A p p lia n c e   De v ic e A c t io n   :  Se n d   Co n t r o l  Da t a E v e n t   :  C o n t r o l  A p p lia n c e   De v ic e A c t io n   :  Se n d   C o n t r o l  Da t a E v e n t   :  N o   A p p lia n c e   De v ic e   D a t a A c t io n   :  L is t e n   De v ic e   Da t a     Figure  4 .  Host  sta te   m achine  diag ram     On e   cy cl e  of  processes   is  pe rfor m ed  in  num ber   1  unti l  5  by  t he  Ho s t  is  the  e ntire  process   that   descr i bed.  Eve ry  cy cl e  is   per form ed  to  identify   on e  Cl ie nt.  If   there  is   m or e  tha n  one  cl ie nt,  the  oth er   cl ie nt   sh oul d  wait   the  pr e vious  cy cl e  is  co m pleted .  T he  6 th   sta te ,  the  dw eet .i o  sta te   is  per for m ed  to  send   da ta   that  gen e rated  b y t he Ho st . T he d at a con ta i ns  a  ho st  n am e ,  dw eet   sta tus,  a nd  data that  receiv ed fr om  the cli ent .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   5342   -   5 350   5346   B r o a d c a s t I d l e W a i t   f o r   A C K C h ec k   C o n t r o l   D ev i c e E v e n t   :  I n fo r m   Co n t r o l  D e v ic e A c t io n   :  Se n d   B r o a d c a s t   L is t e n in g   P o r t E v e n t   :  W a it   A C K A c t io n   :  T i m e   S t a r t   ()  Se n d   De v ic e   &  Se r v ic e   I n fo E v e n t   :  T i m e r   E x p ir e d A c t io n   :  T i m e r - R e s t a r t () E v e n t   :  C o n t r o l  D e v ic e   Do w n A c t io n   :  Se n d   De v ic e   &  Se r v ic e   I n fo E v e n t   :  C h e c k   C o n t r o l  De v ic e   St a t u s A c t io n   :  Se n t   A liv e   Da t a W a i t   C o n t r o l   M es s a g e E v e n t   :  I O   Co n t r o l A c t io n   :  W a it   H o s t   Se n t   Co n t r o l d w eet . io E v e n t   :  Co n t r o l  P r o c e s s A c t io n   :  Se r v ic e   P r o v id e A c t io n   :  Se n t   r e s p o n s e E v e n t   :  Se n t   R e s p o n s e A c t io n   :  Se n t   d w e e t   r e s p o n s e A c t io n   :  Di s p l a y   Clie n t   D a t a     Figure  5 .  Cl ie nt stat e  m achine d ia gram       Figure   5   repre sentin g  sta te   m achine  for  th e  Cl ie nt.  The  Cl ie nt  design   i s  an  exten de d  desig n  f ro m   pr e vious   resea r ch  t oo.  T he  Cl i ent  has   se ve ral  sta te s   that  s pe ci fical ly   descr i bes   a nd  al rea dy   te ste d.   T he   Cl ie nt   sta te  w hic h has  b ee n desig ne d i s:   1.   Id le :  this  sta te   was  desig ne d  wh e n  the  Cl ie nt  tur ned   on.   In   this  sta te ,  the  cl ie nt  per f orm s   pr epar at io n   process   to  perform   br oa dcas t  data.  T he  br oad ca ste d  data   are  Ser vice  Nam e,  IP   Cl ie nt  an d  Ser vice   Nu m ber .   2.   Broa dcast:   in   this  sta te ,  the  Cl ie nt  br oa dca st  data  fo r  250  m illi seco nd s .  The n  it   will   mo ve  t o  wait   f or   ACK St at e.   3.   Wait   f or   AC K :  wh il e  the   Cl ie nt  we nt  to   th is  sta te ,  the  Br oad ca st  proce s s  is  tur ne d  off .  I f  the   Cl ie nt  receivin g  an  A CK ,  then  go es to  Check  Co ntr ol  Dev ic e  sta te .  But  if  the  Cl i ent  do es n’t   receive   ACK  afte r   sever al   seco nd s,  the  Cl ie nt go es b ac k  t o  Br oa dcast Stat e.   4.   Check  C on t ro l   Dev ic e:   this  st at e  is  check in g  the  ser vices  th at   owned   by  th e  Cl ie nt  it sel f.   If   the  se r vices   read y t o  c on tr ol , th e Cl ie nt se nt d at a t o  t he h os t a bout the  Cl ie nt stat us .   5.   Wait   for   Con t r ol  Me s sage:  in   this  sta te ,  the  Cl ie nt  wait ing   for   the  H os t  to b e  co ntr olled.  I f  the  Cl ie nt  has  data  that  is  not   to  be  c ontr olled  s uch   a s  gyr o  m et er  or   acce l ero m et er,  the  Cl ie nt  directl y  sent  data  to   the  Ho st.  T his stat e is pe rfor m ed wh e n  t he  Cl ie nt   com m un ic at e s   with  the  H os t.   6.   Dw eet .i o:  as  done  by  the  H ost ,  the  Cl ie nt  will   send   data  to  dw eet .i o.   T his  process  is  par al le l  with  Wait  Con tr ol  sta te .  If   disco nnect e d  with  the   H ost ,  the  Cl ie nt  would  not  se nd  data  to  dwe et .io  as  a  cl oud  serv e r .  Cl oud s erv e r would  se nd d at a   sta tus i f  they   receive d data  from  the Cli ent su ch  as t he Ho st  do.         3.   RESU LT S   A ND  TE STIN G   Im ple m entation   of   the  H os t  a nd   t he  Cl ie nt  i nterf ace  has  be en  re bu il d  base d  on  syst em   design.  The re   are  seve ral  cha ng e s   to   us er  i nt erf ace  s uch   as   tim e,  data  wh i ch  is  sent  to  cl oud  se rv e r,   cl oud  s er ver   res ponse s  et c.  This  sect ion   w ou l d  be  descr i bed   t he  us er  i nterf ace   that  con ta in s   m uch   in form at ion   ab out  s yst e m   dev el op m ent  (t he  Ho st  a nd  the  Cl ie nt)  a nd   co ntains  syst e m   te sti ng .  Sys tem   te sti ng   would  be  c onduct ed  to  m easur e the   a va il abili ty   of  the  syst e m s b et we en  the  Host,  th e Cl ie nt and cl oud  s er ver.       3.1.   Result   Ba sed  on   pre vious  researc h  an d  the  e xte nd e d  m et ho ds  that  create d  in  this  re searc h,   i nterf ace   i m ple m entat io n would   be  exp la i ned   in  this c hap te r.     Figure   6   re pre sent  H os t  us er   interface  t hat  has  f eat ur e   an d  f unct ion  bas ed  on   syst em   desig n.   The   ho st  has  t he  a bi li t y   to  con t ro l   m or e  than  one  de vice  at   on e  tim e.  Each  f eat ur e  wh ic h  i s  owne d  by  th e  Cl ie nt   cou l d per vasiv el y  con tr ol   a nd m on it or ed  b y t he Ho st .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       UD P  Perv as iv e Pro t oco l  I ntegra ti on wi th Io T for   Sma rt  H ome  . ..  ( M ocha mma d Han na ts  Hanafi  I c hsan)   5347       Figure  6 .  Th e   Ho st  us e r  i nter face       At  this  researc h,   the  feat ur e  t hat  is  owned  by   the  Cl ie nt  rep rese nts   by  2  LED,  1   acce le r om et er  senso r   and   1  gyr os c ope  sens or.  If   t he   cl ie nt   do es n’ t  hav e  one  of  sever al   sen sors ,   the  Cl ie nt  serv ic e  would  no t   app ea r  on   the  H os t  int erf ace.  T o  m ea su re  the  a vaila bili ty   of   the  Ho st,  it   pr ovide d  the  tim e   that  r epr ese nts   w he n  data  is  execu te d  a nd  sent  f r om   the  cl ie nt.  To  m easur e  c omm u nicat ion   ti m e  of   cl ou d  ser ve r,   it   prov i ded   t wo   te xt  boxes .  Fir st  te xt  bo x  “se nt  t o  dweet .io”   is  da ta   that  se nt  by   the  Ho st   to  c loud  se rver  w hi ch  c on ta ins   th e  H os t   tim e.  “Dw eet .io  Re spo ns e”  is  respo ns es  f r om   cl ou d  sen s or   that  c on ta i n  tim e  wh en  da ta   is  sent  by  cl oud  serv e r.   Accele r om et er  and   gy ro sc ope  se ns or   is  rep re sente d   by  wa vefor m   char t  that  gen e rated  by  the  Cl ie nt.  At  the  H os t,  the  pr ocess  of  sen ding  data   was  done   in   the  par al le l  process   w hi le   sen ding   data   to  the     Cl ie nt an d D w eet .io.     Figure   7   is  C li ent  us er  inte rf ace  that  ha s   featur e  a nd   f un ct io n  based  on   syst em   d esi gn   a nd   is   exten ded   from   pr e vious  resea r ch.   The  Cl ie nt  pro vid e d  serv i ces  that  cou ld  m on it or   and   co ntr olled  by  the  Ho st   and   c ould  rece ive  a  m essage   from   the  Ho st.   At  this  resea r ch,   the  cl ie nt  ha s   2  LE D,   1  ge ner at e d  X YZ   sign al   for  each  gyr osc op e  a nd   acce l ero m et er  sensors.   S uch   as  the H os t,  the  Cl ie nt   has  “sent  to  dw eet .io”  feat ure  that  ind ic at es  t he  Cl ie nt  cou ld  co m m un ic at e  wit h  a  cl oud  ser ve r .  The  m essage  w hich  is  sent  to  cl oud  ser ver   ar e   sam e   with  the  m essage  that  sent  to  the  Ho st   that  wo r ks   pa r al le ls   too .  The n  “D weet.io  re sp onse”  is  a  functi on   that  sent  by  clo ud  ser ver   to  the  Cl ie nt.  So   it   can  m easur e  com m un ic at ion   tim e   betwee n  the  Cl ie nts  with  a  cl oud  ser ver .  “Halo  H os t  exe c”  is  us ed  to  di sp la y  m essage  fr om   the  ho st,   it   con ta ins   tim e  that  is  sent  by  the   Ho st t hat u se d t o  m easur e co m m un ic at ion  del ay . S o  it  can m easur e avail a bili ty  b et ween   the Hos t  –   t he C li ent,   the Host  –   cl oud  se rv e r  a nd th e Cl ie nt  –   cl oud  se rv e r.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   5342   -   5 350   5348       Figure  7 .  Th e   Cl ie nt u ser  inte rf ace       3.2.   Te sting   This  re searc h  co nducted   by   two  e xperi m ent  scenari o   that  al l  te stin g  scena rio   igno re  net wor k  conditi on.  T he   first  e xperim e nt  sce nar io   c onduct ed   by  t he   Cl ie nt  sent  t o  each  Host  an d  Cl oud  se rv e r.   A  data   trans fer   t hat  ar e  m easur ed  is  15  ( fifteen )  ti m es  and  each   data  c onduct ed   by  differe nt  da ta   siz es.  Ba se d  on   fir st   exp e rim ent  scenari o,   the   ave r age  am ou nt   of  data  se nt  by  the  Cl ie nt  is  43 6.47   byte s,  t he   biggest  da ta   is  453  byte s  an d  the  s m al le st  data  th at   is  pr od uced   by  the  cl ie nt  is  421  byte s.  Th e  data  that  sen t  to  the  H os t  ha s  a n  aver a ge  delay   14.33  m illi se con ds   wh ic h  has  m axi m u m   tim e  17   m illisecond s  a nd  the  sm al le s t  tim e  that  receive d  by  th e  host  is  11  m il li secon ds .   T he   data  that  is  sent  to  Cl ou d  Ser ver   is  1.0 93  sec ond  w hich  the   m axi m u m   tim e   is  1.3 36  sec ond  a nd  the  sm al l est   tim e  that  receives   by  Cl oud  se rv e r  i s 0 . 78 5  sec ond  t hat  c ou l d  be  see n  at   T abl e  1 .    The  sec ond  te s ti ng   sce nar i o  is  cond ucted  by the  H os t  se nt  da ta   to  each  Cl ie nt  an d  Cl oud Ser ver , d at a   tr ans fer   t hat  is  m easur ed   are   15  ( fiftee n)   ti m e s  an d  eac h  dat a  co nducted   by   dif fer e nt  data  siz es.  T he  data  that  pro du ce d  by  th e  Ho st  ha ve  an   aver ag e  270.9 3  byte s  with  th e  big gest  data  siz e  is  17 3  byte s  and   the  sm a ll est  data siz e is  268 byt es       Table  1 . Cli ent  Sen t  data t o  H os t a nd to  Cl ou d  Se r ver   No   Clien t to   Ho st   Clo u d  Ser v er   Data Siz e ( b y tes)   Delay ( Milliseco n d s )   Delay (Se co n d )   1   440   12   0 .78 5   2   438   14   1 .20 9   3   436   13   1 .19 9   4   435   12   1 .20 6   5   453   17   1 .10 6   6   440   16   1 .18 6   7   452   11   0 .81 6   8   447   15   1 .05 4   9   440   14   1 .18 6   10   431   13   1 .18 1   11   433   15   1 .19 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       UD P  Perv as iv e Pro t oco l  I ntegra ti on wi th Io T for   Sma rt  H ome  . ..  ( M ocha mma d Han na ts  Hanafi  I c hsan)   5349   No   Clien t to   Ho st   Clo u d  Ser v er   Data Siz e ( b y tes)   Delay ( Milliseco n d s )   Delay (Se co n d )   12   430   15   1 .22 9   13   427   15   1 .26 4   14   424   16   1 .30 1   15   421   17   1 .33 6   Av erage   4 3 6 .47   1 4 .33   1 .09 3       The  data  t hat  receive d  by  th e  Cl ie nt  ha ve  an  a ver a ge   del ay   is  64. 6  m il l ise conds  with   the  biggest  delay   is  81  sec ond  a nd  the  s m al le st  delay   i s  49  m illi secon ds.  T he  data  that  receive d  by   Cl ou d  ser ver  has  a   delay   too   with av era ge  0.8 69  seco nd s ,  the  bi gg e st  de la y  is  0.881  sec ond  a nd   the  sm al le st   delay   is  0. 84   s eco nd   that co uld   see  in   Ta ble  2 .       Table  2 . Ho st  Sen t  D ata  t o  T he  Cl ie nt  and C loud  Server   No   Ho st to   Clien t   Clo u d  Ser v er   Data Siz e ( b y tes)   Delay ( Milliseco n d s )   Delay ( S e co n d )   1   270   63   0 .85 2   2   269   49   0 .94 9   3   269   51   0 .86 1   4   271   56   0 .86 3   5   270   59   0 .88 1   6   269   61   0 .86 8   7   268   55   0 .93 5   8   271   65   0 .82 9   9   274   60   0 .87 2   10   269   72   0 .87 4   11   272   70   0 .86 1   12   272   73   0 .85 5   13   273   76   0 .85   14   273   78   0 .84 5   15   274   81   0 .84   Av erage   2 7 0 .93   6 4 .6   0 .86 9       4.   CONCL US I O N   AND  F UT U RE W ORK   This  resea rch  is  su ccessf ul ly   dev el oped  UDP  Per vasiv e  serv ic e  a nd  disco ver y  pr oto c ol  us i ng   Lab VI E W.   Th is  researc h  wa s  co nducted  by   on e  Host  an d  one  Cl ie nt,  each  of  them   cou l d  com m un ic at e  pervasively .  Wh en  the  Host  and   the  Cl ie nt  com m un ic at e,  e ach  of  them   h as   par al le l  com m un ic at ion   with  th e   Cl oud  Se rv e r.   The  e xp e rienc e  scena rio  c on du ct e d  to   m ea su re   avail abili ty   betwee n  H ost ,  Cl ie nt  an d  Cl oud  Ser ver   that  ig nore  the  netw ork  co nd it io n.   B et ween   tw o  te sti ng   scena rio  it   can  be  seen  t hat  the  delay   in  data  transm iss ion   be tween  the  H ost   to  the  Client  (av era ge  dela y  14 . 33   m i ll is econd )  bigger  that  the  Cl ie nt   to  the   Ho st  (av e ra ge  64.6   m il li seco nd)  e ven   t hough  t he  data  th at   sent  is  sm aller.  A ve rag e  da ta   siz e  that  sent  by   cl ie nt  is  436  by te s  and   a vera ge  data  siz e  th at   the  H os t  se nt   270.9 3  byte s.   This  is  du e   to   when  t he  Ho s t  sent  data  to  t he  Cl ie nt,  the   Cl ie nt  w ou l d  acc ompli sh   his  ta sk  first  the n  receivin g  data  f ro m   the  H os t.   The   sta te   m achine desi gn take  ef fect  on the  d el ay  t hat r es ulti ng   from  the Cli ent a nd  the Host.   The  C li ent  se nt   data  to  H os t,   the  data  c on t ai ns   data  sen s or  w hich   sim u la te d  by  gyr osc op e   se ns or,   acce le ro m et er  sens or   an d  LE D.   The  Ho st  s ent  data  to  Host  con ta ins  it   t oo   wh ic h  si m ulate d  by  LED.  Each   exp e rim ent  scenari o  is  s ucces sfu ll y  se nt  eac h  se rv ic e   t hat  s en t  to  Cl oud  S erv e r  to o.  Cl ou d  Se rver  just  st or e d   data  that  sent  them .    This  re search   c ou l d   c on ti nue   with   bi gg e r  a nd  ubiq uitous  e nv i ron m ent.  The   pervasiv e   disco ver y  pr oto col  us i ng  UDP  cou l d  be  im p lem ented  in  sever al   em bed de d  de vice  su c h  as  Ardu i no ,  ras pb e rry   or   My RI O.   T he   em bed ded   de vice  co uld   re present  ho us eh ol d  eq uip m ent  th at   cou l d  be  i nst al le d  su ch  as  s m art   dev ic e.   S o  t he  us er   wou ld  not  ca us e   to  be  e xpe rience d  with   the  e xistenc e  of  sm art  dev ic e     at  d ai ly  h ouse hold e quipm ent.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  te am   tha nk s   to   the  C om pu te r  Syst e m   and   Ro bo t ic s  Lab or at ory ,  Com pu te r  En gin eeri ng   Dep a rtm ent,  Faculty   of   Co m pu te r  Scie nc e,  Brawi j ay a  Un i ver sit y.  T hi s  pap e r  is  an   extensi on   of  wor k  or i gin al ly   publ ished  a nd  re ported   in  “ I A ES  2016:   I nte rn at io nal  C onf eren ce   on  Ele ct ric al   En gin e erin g,   Com pu te r  Scie nce  a nd  I nfo r m at ic s  (EECSI   2016 )”  at   Sem arang,   East   Ja va ,  I ndonesi a  22 - 25  N ov em ber   2016,  with the   title   “Li gh t weig ht UDP Per vasive   Pr ot oc ol in Sm art H om e En vi ronm ent b ased   on La bVIE W”.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   5342   -   5 350   5350   REFERE NCE S   [1]     S.R.   Akbar ,   W .   Kurniawa n,   M.H.H.   I chsa n,   I. Ar wani,   M . T. Ha n dono,   "P erv asiv e   Device and  Ser vic e   Discove r y   Protocol   In   XBe e  Sensor Ne twork, " i n   ICACSIS ,   Mala ng,   Indone s ia ,   2016.     [2]     J.  Froehlich,   L .   Findla te r   and   J.   La nda y ,   "Th e  D esign  of Eco - Fe e dbac k  Te chnol o gu, " i n   Proceedi ngs of   th e  SIGC HI  Confe renc e  on   Hum an  Fac tors  in  Computing   Sy stems ,   Atla n ta, G eor gia ,   US A,  2 010.     [3]     P.  Dourish a nd   G.  Bell,   Divini n g  A Digi t al Futu re  -   Mess   and  M y tho log y   i n  Ubi quit ous Com puting,  London ,   Engl and: T h e  M IT  Press ,   20 11 .     [4]     L.   At zor i ,   A.   Ier a  and   G.   Morabi to,   ""Th e  In te rne t  of Things:   A surve y " , "  E lsevie r  Computer  Net wo rks,  pp.   2787 - 2805,   2010 .     [5]     O.  Verm esa n  an d  P.  Friess,   Int er net   of   Th ings  -   Global   Te chn olo gic a l  and   Soci etal Tre nds,   Aalbo rg,   Denm ark :   Rive r  Publ isher,  2011.     [6]     J.  Ma,   T . L. Ya n g,   B. O .   Apduhan ,   R.   Huang ,   L .   B aro ll i   and   M.   Takiz awa ,   "Tow ar ds a   Sm art   W orl d  and  Ubiqu it ou s  Inte lligen ce :   A  W al kthrough  fro m   Sm art   Thi ngs  to  Sm art   H y per s pac es  and  Ubi c Kids,"  Inte rnat io nal  Journal   of   Pe rvasiv e  Comp uti ng  and   Comm unic ati ons ,   vol .   1,   no .   1 ,   pp .   53 - 68,   2005 .     [7]     C.   Aggarwa l, N.   As hish a nd  A.   Sheth, T h e  Int ern et   of   Th ings:  A  Surve y   from   Th e  D ata - Cen tri c   Perspec t ive,  Book   Chapt er   in   "M ana ging and  Minin g  Sensor Data", S pringe r,   2013 .     [8]     G.  Tri p at h i, D.   S ingh  and   K.  K .   L oo,   "EOI:   Entit y   of  Inte r est  B ase d   Network  Fus ion   for  Future   Servi ce s,"  in  ICHIT   2011:  Conve rge nce   and   Hybrid  I nformation  Te ch nology ,   2011.     [9]     W .   Kurniawa n ,   M.H.H.   Ich s an,  S.  R.   Akbar and I.  Arw ani,  "L igh twei ght   UD P Perva sive  Proto col  in  Sm art   Hom e  Envi ronm ent   B a sed  on  L abview, " i n  I AE S  In te rn ati onal  Con fe ren ce   on   E le c tric al   Engi ne ering, Compute r Sc i ence  and  Informatic s ,   Sem ara ng,   Indo nesia ,   2016.     [10]     A.  Ford,  C .   R ai c iu,   M.   Handl e y   a nd  O.  Bon ave ntu re,   TCP E x te nsi ons for  Multi p ath Opera t ion  wi th   Multi pl e  Address es,   RF C  6824,   2013 .     [11]     F.J.  Jim ene z   and   D.J.  Frutos,   "V i rtua l   Instrum ent   for  Mea surem en t,   Proc essing  Da t a,   and  Visua lization  of  Vibr ation  Patt ern s of   Pie zo el e ct ri c  Dev ices, "  El sev ie r,   vol .   2 7,   no .   6 ,   pp .   653 - 663,   2005 .     [12]     M.H.H  Ich san ,   W .   Kurniawa n   a nd  M.  Huda ,   "W at er   Qualit y   Mo nit oring   with  Fu zzy   Logi c   Contr ol  Based   on  Graphi cal  Progr amm ing, "  TEL KOMNI KA,   vol .   1 4,   no .   4 ,   p .   1446 ~1453,  2016.     [13]     L.   Van fre t ti ,   V.   H.  Aarstra nd ,   M.   S.  Alm as,   V .   S.   Perić   and  J.   O.   Gjer de, "A softw are   d evelopm ent t oolkit for   re al - ti m e  s y nchr opha sor a pplications, " i n  I EE E   Gr eno ble   Con fe renc e ,   Grenobl e, 2013.    [14]     K.  F y sar aki s  and   S.  Nt amapir as,   "H ard ware   impl ementa t ion  of   a   s y stem c la ss if y i ng  the opt o ac ous ti c   signat ur e  of   insec t   wing  f la p, " i n  Conf ere nc e:   22nd  Int ernati o nal  Congress   on  Sound  and  V ibrati on  ( ICSV22) ,   Florence, It a l y ,   2015.     [15]     A.  Hall dorss on,   "II oT  da ta   collection  for   OEE   m ea surem ent s,"  Re y kj aví k   Univer si t y   L ibra r y ,   2016 .   [16]     W .   Kurniawa n ,   M.H.H.   Ich s an  a nd  S.  R .   Akbar ,   "U DP   Perva sive P rotoc ol  Im ple m ent a ti on  for   Sm art   Hom e  Envi ronm ent   on   M y RIO using L abVIE W , "  Int ernati onal Journal   of El e ct ri cal   an d  Computer  Eng ine ering   ( IJE CE ) ,   vol.   8 ,   no .   1 ,   pp .   113 - 123,   2018 .     [17]     e.   a. J.   Hol le r ,   "F rom   Mac hine - to - Mac hine t o   the I nte rne t  of   Thi ng s: I ntroduction t o  a  N ew  Age  of   Inte lligen ce,"  in   El sev ie r ,   W al th a m ,   MA ,   2014.     [18]     I.   Bug   La bs,   "d wee t.io, " 2017 .   [ Online ] .   Avai la b le :   htt p :/ /dwe et.i o/.   [Ac ce ss ed   1  11  2017] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.