I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   2 A p r il   201 8 ,   p p .   1028 ~ 1 0 3 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v8 i 2 . p p 1 0 2 8 - 1039          1028       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Ro uting Desig n Is sues  in  H ete ro g eneo us Wireless   Sen so Netw o rk       M a nis ha   R.   Dha g e , S rik a nth   Ve m uru   De p a rte m e n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   K.L .   Un iv e rsity ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 2 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   No v   9 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   No v   1 7 ,   2 0 1 7     W S h a i m p o rtan a p p li c a ti o n su c h   a h a b it a m o n it o rin g ,   str u c tu ra h e a lt h   m o n it o rin g ,   targ e trac k in g   in   m il it a ry   a n d   m a n y   m o re .     T h is  h a e v o lv e d   d u e   to   a v a il a b il it y   o se n so rs  th a a re   c h e a p e a n d   in telli g e n b u th e se   a re   h a v in g   b a tt e ry   su p p o rt.   S o ,   o n e   o f   th e   m a jo issu e in   W S is  m a x i m iza ti o n   o f   n e tw o rk   li f e .   He tero g e n e o u W S Ns   h a v e   th e   p o ten ti a to   im p ro v e   n e tw o r k   li f e ti m e   a n d   a lso   p ro v id e   h ig h e q u a li ty   n e tw o rk in g   a n d   sy ste m   s e rv ice th a n   th e   h o m o g e n e o u s W S N.    Ro u ti n g   is  th e   m a in   c o n c e rn   o f   e n e rg y   c o n su m p ti o n   in   W S N.  P re v io u re se a rc h   sh o w s   th a p e rf o r m a n c e   o f   th e   n e t wo rk   c a n   b e   im p ro v e   sig n if i c a n tl y   u sin g   p r o t o c o o f   h iera rc h ica HW S N.  Ho w e v e r,   th e   a p p ro p riate n e ss   o f   a   p a rti c u lar  ro u ti n g   p r o to c o m a in l y   d e p e n d o n   t h e   c a p a b il it ies   o f   th e   n o d e a n d   o n   th e   a p p l ica ti o n   re q u irem e n ts.   T h is  stu d y   p re se n ts  d if f e re n a sp e c ts  o f   H e tero g e n e o u W irele ss   S e n so n e tw o rk   a n d   d e sig n   issu e f o ro u t in g   in   h e tero g e n e o u e n v ir o n m e n t.   Diff e re n p e rsp e c ti v e f ro m   d i ff e re n a u th o rs  re g a rd in g   e n e rg y   e ff icie n c y   b a se d   o n   re so u rc e   h e tero g e n e it y   f o h e tero g e n e o u s w irele ss   se n so n e t w o rk s   h a v e   b e e n   p re se n ted .   K ey w o r d :   C lu s ter i n g   Hete r o g en eo u s   W SN    R o u ti n g   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma n is h R .   D h a g e,   Dep ar te m en t o f   C o m p u ter   Sci en ce   an d   E n g i n ee r in g ,   K. L . U n iv er s it y ,     Gu n tu r - 5 0 0 0 0 2 ,   I n d ia.   E m ail: sa tav m m 2 0 0 3 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   D u to   m a n y   r ea lif e   ap p licat io n s   o f   t h W ir ele s s   Sen s o r   N et w o r k s   ( W SN s )   li k h ea lt h   m o n ito r i n g ,   air cr af ts ,   d is ast er   m an a g e m e n t ,   d ef en s s ec u r it y ,   r esear ch er s   g iv e s   atte n tio n s   to w ar d s   W SN.   A s   w k n o w   t h at   h o m o g en eo u s   W ir eles s   Se n s o r   Net w o r k   ar n o t s u itab le  f o r   r ea l lif ap p licatio n   b ec au s   r ec h ar g ea b le  b atter y   s u p p o r   an d   v er y   li m i ted   an d   less   e n er g y   r eso u r ce s   ar a v ail ab le  th at  i s   w h y   r e s ea r ch er s   tr i es  to   en h a n cin g   o r   in cr ea s i n g   th e   li f eti m o f   W ir eless   Sen s o r   Net w o r k s .   B u i n   ca s o f   h eter o g e n eo u s   w ir el ess   s e n s o r   n et w o r k ,   b y   u s i n g   d if f er en t y p es  o f   s e n s o r   w h ic h   h a v i n g   d if f er en c ap ab ilit ies   ca n   p r o lo n g   t h n e t w o r k   l if ti m [ 1 ] .   T o   d esig n   e n er g y   e f f icie n p r o to co l s   in   HW SN,   m o s o f   th r esear c h er s   co n s id er ed   r o u ti n g   is   t h m ai n   co n ce r n .   I n   r o u tin g cl u s ter i n g   is   t h m ai n   m et h o d   f o r   h eter o g e n eo u s   W SN.  C lu s t er in g   i m p r o v e s   t h e   s ca lab ilit y   a n d   ex te n d s   t h e   li f e ti m o f   W SN s .   I n   W SN  s en s o r s   ar b atter y   s u p p o r ted   an d   m o s tl y   u n atte n d ed ,   d u to   th ese  r ea s o n s   m i n i m izatio n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   m u s t b t ak en   i n to   c o n s id er atio n   to   p r o l o n g   t h n et w o r k   lif e ti m f r o m   all  asp ec ts .     T h co n tr ib u tio n   o f   th p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s Sect io n   2   g iv es  o v er v ie w   o f   h eter o g en eo u s   W SN.  Sectio n   3   d is cu s s es  c lass i f icatio n   o f   h eter o g e n eo u s   W SN.  Sectio n   4   f o cu s es   o n   p er f o r m a n ce   o f   h eter o g e n eo u s   s en s o r   n et w o r k .   Sectio n   5   p r esen ts   d es ig n   is s u e s   o f   r o u ti n g   in   h eter o g e n e o u s   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k   Sectio n   6   class i f ies  a n d   co m p ar es   th p r o p o s ed   r o u tin g   m et h o d s   in   h eter o g e n eo u s   w ir ele s s   n et w o r k ,   Sectio n   7   co n clu d t h is   p ap er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o u tin g   Desig n   I s s u es in   Hete r o g en eo u s   W ir ele s s   S en s o r   N e tw o r ( Ma n is h a   R .   Dh a g e)   1029   2.   O VE RVI E W   O F   H E T E RO G E NE O U S WIR E L E S S S E NSO NE T WO RK   A   h eter o g en eo u s   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k   ( HW SN)   is   th n et w o r k   o f   s en s o r s   h a v in g   w ir eless   li n k   w it h   d i s s i m ilar   co m m u n icat io n   r an g f o r   e x a m p le,   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 1   w ca n   h a v d i f f er e n t   co m m u n icatio n   tec h n o lo g y   li k I E E E   8 0 2 . 3 ,   I E E E   8 0 2 . 1 1   an d   Z i g B ee .   Si m ilar l y   w ca n   h av d i f f er e n n o d e   w it h   d if f er en s en s in g   r an g o r   d if f er en co m p u tatio n al  ca p a b ilit ies  o r   w ca n   co n s tr u c W SN  in   w h ic h ,   n o d es  ar eq u ip p ed   w it h   d if f er e n s e n s o r s   to   p r o v id v ar io u s   s en s i n g   s er v ice s .   I f   th er ar t w o   t y p e s   o f   s e n s o r s   o n e   is   h ig h   e n d ,   w h ic h   i s   h a v i n g   h ig h   p r o ce s s   t h r o u g h p u a n d   lo n g er   co m m u n icatio n   o r   s en s in g   r an g e   a n d   lo w   en d   s e n s o r s   h a v in g   lo w   p r o ce s s   t h r o u g h p u a n d   s h o r co m m u n icatio n   o r   s e n s i n g     r an g t h en   w h ile   d ep lo y m en t   if   w u s m i x er   o f   th e s t w o   t y p es  w ca n   ac h iev e   b alan ce   b et w ee n   co s a n d   p er f o r m a n ce   o f   W SN .           Fig u r e   1.   Hete r o g en eo u s   W ir eless   Se n s o r   Net w o r k s   [ 2 ]       I n   d is tr ib u ted   HW S N,   d if f e r en p ar ts   o f   HW S m a y   ad ap d if f er en t   n et w o r k   co n f i g u r atio n s   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   Hete r o g e n eo u s     W SN  to p o lo g y   co n tr o an d   d ep lo y m e n t   is   m o r e   co m p lex   as   co m p ar ed   to   h o m o g en eo u s   W S . B u t   th e n   also   h eter o g e n eo u s   W SN  is   m o r e   p o p u lar   t h an   h o m o g e n e o u s   b ec a u s lif e ti m o f   W SN is v er y   i m p o r ta n t ,   w h ich   ca n   i m p r o v ed   u s i n g   HW SN   R ec en t l y ,   h eter o g e n eo u s   s en s o r   n et w o r k   ar w id el y   u s ed   i n   m u lti m ed ia  ap p licatio n   li k e n v ir o n m en m o n ito r i n g   o f   n a tu r e,   o n li n m o n ito r i n g   o f   h ig h   v o ltag tr an s m i s s io n   lin [ 3 ]   etc.   A   n o t ab le  f ea tu r o f   th i s   k in d   o f   n et w o r k   is   t h at  it  h a s   s m all  d ata  v o l u m s ca lar   s en s o r s   s u c h   as  te m p er at u r e,   h u m id it y ,   ac ce ler atio n   s en s o r s   etc,   as   w ell  a s   lar g d ata  v o l u m e   v ec to r   s en s o r s   s u c h   as   i m ag e,   v o ice  s en s o r s   etc.   W ith   lar g d ata  to   tr an s m it,  co n v e n tio n al  lo w   r at w ir eless   s e n s o r   n et w o r k   tec h n o lo g y   ( s u c h   a s   Z i g b ee )   ca n m ee t   th e   d e m a n d   o f   d ata  tr an s m is s io n   t h at  i s   wh y   h eter o g e n eit y   in   co m m u n ic atio n   tech n o lo g y   is   i n tr o d u ce d   w h ic h   s u p p o r ts   all   t y p es o f   d ata.   Fo r   ef f ic ien u s o f   r eso u r ce s ,   W SNs   ar t y p ica ll y   f o r m e d   in   h ier ar c h ical  m an n er .   A c co r d in g   to   s u r v e y   h eter o g e n eo u s   W SN s   h av t h p o ten tial  to   p r o v id h ig h er   q u alit y   n e t w o r k i n g   a n d   s y s te m   s er v ice s   th an   t h h o m o g e n eo u s   co u n ter p ar ts   .       3.   CL AS SI F I CAT I O O F   H E T E RO G E NE O U S WI RE L E SS   SE NSO N E T WO RK   T h h eter o g en eo u s   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k   ca n   b d iv id ed   i n to   th f o llo w i n g   t y p es b ased   o n   s en s i n g   ca p ab ilit y ,   co m p u ti n g   p o w er ,   t r an s m is s io n   li n k   ab ilit y ,   co m m u n icat io n   ab ilit y   an d   en er g y .     3 . 1 .   L in k   het er o g eneit y   I n   th i s   t y p o f   n e t w o r k   s o m e   n o d es  ar h ig h - s p ee d   n et w o r k   lin k   n o d e,   s u c h   as  n et w o r k   in ter f ac e   h av i n g   8 0 2 . 3   E th er n et   o r   s o m n o d es  h av i n g   8 0 2 . 1 1   W L A N   as  a   n e t w o r k   i n ter f ac e.   I n   o t h er   w o r d s   t h e   h eter o g e n eo u s   n o d h as  lo n g   d is tan ce   n et w o r k   tr a n s ce i v er   a n d   h i g h   b a n d w id th   t h a n   t h n o r m al  n o d e.   Du to   L i n k   h eter o g e n eit y   m o r r eliab le  d ata  tr an s m i s s io n   is   p o s s ib le  b ec au s h ig h   s p ee d   n et w o r k   lin k   o r   h ig h   b an d w id t h   p r o v id es les s   ch a n c o f   d ata  lo s s   d u r in g   tr an s m is s io n .   Av er ag e   n u m b er   o f   h o p s   t h at  d ata  p ac k ets  tr av el  f r o m   ea ch   s en s o r   to   th e   s i n k   is   r e d u ce s   u s in g   L i n k   h eter o g e n eit y .   T h ese  h ig h   s p ee d   lin k s   p r o v id h i g h w a y   b y p ass   t h r o u g h o u t   th e   n et w o r k ,   an d   also   i n cr ea s i n g   th en d - to - e n d   d eliv er y   r ate  a n d   d ec r ea s in g   en er g y   co n s u m p t io n   [ 4 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 8   :   1 0 2 8     10 3 9   1030   3 . 2 .   E nerg y   H et er o g eneit y   I m ea n s   th a th n et w o r k   co n t ain s   e n er g y   h e ter o g en eo u s   n o d es,  s o m ar lin p o w er ed   o r   its   b atter y   is   r ep lace ab le.   E n er g y   h e ter o g en eo u s   f ea tu r i s   u n iv er s al,   b ec au s d if f er en t y p es  o f   tr a n s f er   s en s o r   n o d es   eq u ip p ed   w it h   d if f er en i n itial   en er g y ,   E v e n   i f   t h s e n s o r   n et w o r k   co m p o s ed   o f   t h e   s a m t y p o f   s en s o r   it s   n o d ca n b eq u al  to   u s it s   en er g y ,   b ec au s o f   i n f lu e n ce   t h at  t h co m m u n icatio n s   li n k   t e m p o r ar y   f ail u r o r   ter r ain   f ea tu r es   an d   o t h er   r an d o m   e v e n t.  Se n s o r   n et w o r k   w il also   s h o w   h eter o g en eo u s   c h ar ac ter i s tics .   I n   HW SN,  lar g n u m b er   o f   n o d es  p er f o r m   s e n s in g   w h ich   ar in ex p en s i v e,   w h ile  s o m n o d es  h a v in g   m o r e   en er g y   p er f o r m   d ata  f il ter in g ,   f u s io n   a n d   tr an s p o r t.  T h is   lead s   to   th r esear ch   o n   h eter o g en eo u s   n et w o r k s   w h er en er g y   h eter o g e n eo u s   n o d es  ar co n s id er ed .   T h lif eti m o f   n et w o r k   ca n   b i m p r o v ed   b y   en er g y   h eter o g e n eo u s   n o d s   in   w ir ele s s   s en s o r   n et w o r k s .     C o m p u tatio n al  h e ter o g e n eit y   an d   lin k   h eter o g e n eit y   co n s u m m o r b atter y   en er g y   r eso u r ce   h en c e   E n er g y   h eter o g e n eit y   is   m o s i m p o r tan t.  C o m p u tatio n al   h eter o g e n eit y   a n d   lin k   h eter o g en eit y   w ill  b r in g   n eg at iv i m p ac t to   th s e n s o r   n et w o r k   i f   th er i s   n o   en er g y   h eter o g en eit y   [ 4 ].     3 . 3 .   Co m pu t a t io na l H et er o g eneit y   I n   th is   t y p o f   n et w o r k   s o m n o d es  ar h av in g   m o r r ap id   m icr o p r o ce s s o r   o r   m icr o   co n tr o ller   u n it   ( MCU)   an d   m o r s to r ag s p ac th an   n o r m al  n o d e.   H eter o g en eo u s   n o d es  w it h   th p o wer f u co m p u tat io n al   r eso u r ce s ,   c o m p lex   d ata  p r o ce s s i n g   a n d   m o r te m p o r ar y   d at a   s to r ag ar p o s s ib le .     3 . 4 .   Sens o H et er o g eneit y   I m ea n s   n et w o r k   co n tain s   n o d es  h av i n g   d i f f er e n p er ce p tu al  r an g e;  p er ce p tu al  r an g is   m ai n l y   ap p lied   to   s en s o r   n et w o r k   n o d co v er in g   a s p ec ts   o f   t h r esea r ch .     3 . 5 .   Co mm un ica t io ns   H et er o g eneit y   I r ef er s   to   th e   d if f er en co m m u n icat io n   r a n g e   o f   s e n s o r   n o d es,  w h ic h   i s   m ai n l y   u s ed   i n   n et w o r k   d esig n   an d   co n n ec tiv it y   a n al y s is .   I is   ass u m ed   th at  t h co m m u n icat io n   r an g is   t w o   ti m es   th s en s i n g   r a n g e.   C o n n ec ti v it y   a n d   co v er ag p r o b lem s   ar b ased   o n   lim ited   co m m u n icatio n   a n d   s en s in g   r a n g e.   T h s o lu tio n   to   th ese  p r o b le m s   d ep en d s   o n   h o w   th s en s o r s   ar p o s itio n ed   w it h   r esp ec to   ea ch   o th e r s .   So   g o o d   s en s o r   d ep lo y m en t a l g o r it h m   m a x i m i ze s   th to tal  ar ea   co v er ed   b y   s en s o r s   [ 5 ] .     3 . 6 .   Deplo y m e nt  H et er o g eneit y   Dep lo y m e n o f   n o d es  also   in tr o d u ce s   h eter o g e n eit y   i n   t h n e t w o r k ,   li k R a n d o m ,   m o b ilit y   m o d el.   I n   r an d o m   m o d el  allo w s   u s   to   k ee p   av er ag n u m b er   o f   n o d es  u n d er   g i v en   t h r es h o ld .   No d es  ar alw a y s   d ep lo y ed   o v er   a   t w o   d i m en s io n al  p la n e.   T h n u m b er   o f   s i n k s   m a y   b o n o r   m o r d ep en d in g   o n   th e   s p ec i f ic   s ce n ar io .   Self - d ep lo y m e n an d   r elo ca tio n   o f   s en s o r s   ca n   b e   ac h iev ed   u s i n g   m o b ilit y   m o d el,   b ec au s s en s o r s   f i n d   th eir   o w n   p o s itio n   an d   p lace d   th e m s elv e s   af ter   in itia l se n s o r   d is tr ib u tio n   [ 6 ]     3 . 7   Sens ing   het er o g eneit y   I n   s e n s i n g   h eter o g en eo u s   n e t w o r k ,   d i f f er en t   s e n s o r s   m a y   s e n s e   d if f er en p h y s ical   p h en o m en a   g en er ati n g   tr af f ic  t h at  h a v d if f er en ch ar ac ter i s tics   s u c h   as   m o n ito r in g   te m p er atu r e,   p r ess u r e,   an d   h u m id it y .   Mu ltip le  tr a f f ic  s o u r ce s   w i th   d if f er en t c h ar ac ter is tic s .       4.   B E NIFI T S O F   H E T E RO G E NE I T O P E RF O RM ANCE O F   WI R E L E S S SE NSO NE T WO RK     T h ef f ec t o f   u s i n g   f e w   h eter o g en eo u s   n o d es in   t h W SN c a n   b r in g   t h f o llo w in g   b en e f it s .     4 . 1 .   P ro lo ng ing   Net wo rk   L if et i me   I n   th h eter o g e n eo u s   W SN,  t h av er a g e n er g y   r eq u ir ed   f o r   f o r w ar d in g   p ac k et  f r o m   th s e n s in g   n o d es  to   t h s i n k   w ill   b m u c h   les s   t h a n   t h en er g y   r eq u ir e d   co n s u m ed   i n   h o m o g en eo u s   W SN.  T h P o w er   co n s u m p tio n   is   r ed u ce d   b y   d ec r ea s in g   th tr an s m is s io n   p o w er   o r   b y   w o r k i n g   o v er   d u t y   cy cle  a n d   th at  is   p o s s ib le  w it h   co m m u n icatio n   a n d   co m p u tatio n al   h e ter o g en eit y .   Ma i n   li f eti m e   li m iti n g   f ac to r   is   li m ited   en er g y   s u p p l y   a n d   th at  ca n   b m i n i m ized   b y   en er g y   h eter o g en eit y .   Di f f er en tec h n iq u e s   s u ch   a s   clu s ter i n g   an d   d ata  ag g r e g atio n   h a v alr e ad y   b ee n   p r o p o s ed   to   i m p r o v e   en er g y   co n s u m p t io n   r ate  a n d   n et w o r k 's li f eti m e.   C lu s ter i n g   is   k e y   tec h n iq u w h er s en s o r   n o d es  ar o r g an ized   in to   clu s ter s   f o r   th at  en er g y   h eter o g e n eit y   i s   u s e f u l,  w h ich   e x te n d s   t h li f eti m o f   W SN.  Deta i ls   o f   cl u s ter i n g   w ill  d i s cu s s   i n   s ec ti o n   I V.   I f   w u s e   h eter o g e n eit y   p r o p er ly   t h en   t h r esp o n s o f   th n et w o r k   is   in cr ea s ed   th r ee   ti m es  a n d   th e   n et w o r k s   lif e ti m ca n   b in cr ea s ed   b y   f iv ti m e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o u tin g   Desig n   I s s u es in   Hete r o g en eo u s   W ir ele s s   S en s o r   N e tw o r ( Ma n is h a   R .   Dh a g e)   1031   4 . 2 .   Relia bil it y   I m pro v e m e nt  o f   Da t a   T ra ns m is s io n   Du to   lo w   r e liab ilit y   li n k s   e ac h   h o p   s i g n i f ica n tl y   lo w er s   th e n d - to - en d   d eli v er y   r ate.   B u w it h   h eter o g e n eo u s   n o d es;  t h er w il b f e w er   h o p s   b et w ee n   s e n s i n g   s e n s o r   n o d es  a n d   th s i n k .   So   th e   h eter o g e n eo u s   W SN  ca n   ac h iev h i g h er   en d - to - e n d   d eliv er y   r ate  t h an   t h h o m o g e n eo u s   W SN.    T h r eliab ilit y   i s   m ai n tai n ed   b y   u s i n g   en er g y   h e ter o g en ei t y   b ec a u s i w il n o t   let  t h n o d to   d ie  s h o r tl y   an d   th e   co m p u tatio n   h eter o g e n eit y   is   u s ed   to   m a k th r ep o r t f ast [ 7 ].     4 . 3 .   Dec re a s ing   L a t ency   o f   Da t a   T ra ns po rt a t io n   Usi n g   s o m m o r r ap id   m icr o   co n tr o ller ,   C o m p u tatio n al  h e t er o g en ei t y   ca n   d ec r ea s t h p r o ce s s i ng  laten c y   i n   i m m ed iate  n o d es  a n d   u s i n g   s o m h ig h   s p ee d   li n k ,   lin k   h e ter o g en e it y   ca n   d ec r ea s th w ai tin g   t i m e.   Hen ce   r esp o n s ti m is   d ec r ea s ed   an d   les s   n u m b er   o f   h o p s   b et w ee n   s e n s o r   n o d es  an d   s i n k   n o d also   m ea n   f e w er   f o r w ar d i n g   late n c y .   Usi n g   ch a n n el  h eter o g e n eit y   w e   ca n   d ec r ea s t h ti m at  w h ich   t h r ep o r is   s e n d   o r   an y   ev e n t d etec tio n   r ep o r t .       5.   E F F E C T I V E   N E T WO RK   S E RVI CE S P RO VID E B H E T E RO G E N E O US W I R E L E SS   NE T WO RK   I n   th i s   s ec tio n   s o m o f   n et w o r k   s er v ices a r f o cu s ed   w h ic h   h av in g   h ig h   i m p ac t o f   h eter o g e n eit y       5 . 1 .   Co v er a g e   T o   ev alu ate  W SN’ s   e f f ec tiv en es s ,   d eter m i n in g   s en s o r   co v er ag f o r   d esig n ated   ar ea   is   v er y   i m p o r tan t.  T h co v er ag i s   d ef i n ed   as  th p r o b ab ilit y   t h at  an y   tar g et  p o in in   t h s e n s ed   ar ea   is   w ith in   t h e   s en s i n g   r an g o f   a n y   n ea r b y   s en s o r s .   So m ap p licatio n s   s u c h   as  tar g et  tr ac k i n g   m a y   r eq u i r h ig h er   d eg r ee   o f   co v er ag to   tr ac k   th tar g et   an d   o th er   ap p licatio n s   s u c h   a s   en v ir o n m e n tal  m o n ito r i n g   c an   to ler ate  lo w er   d eg r ee   o f   co v er ag e.   A   h ig h er   d eg r ee   o f   co v er a g r eq u ir es  m u ltip le  s e n s o r s   m o n ito r in g   t h s a m lo ca tio n   to   p r o d u ce   m o r r eliab le  r esu lt s .   Du to   h eter o g e n eit y   n o d es  w it h   b etter   ca p ab ilit y ,   n a m el y   lo n g er   s en s i n g   r an g a n d   tr an s m i s s io n   r an g e,   h i g h   e n er g y   ca p ac it y   c an   d r a m at icall y   i n cr ea s th e   n et w o r k   co v er ag e   an d   b r o ad ca s r ea ch ab il it y   an d   n et w o r k   li f eti m al s o .     On   t h o th er   h a n d ,   h i g h er   ca p ab ilit ies  w o u ld   i n cr ea s t h co s o f   th e   d ev ice.     He n ce ,   u n d er   p r escr ib ed   co s co n s tr ain ts ,   i n cr ea s in g   t h n u m b er   o f   h i g h - co s d ev ices   m a y   r ed u ce   lar g n u m b er   o f   l ow - ca p ac it y   d ev ice s ,   w h ic h   w o u l d   af f ec s e n s in g   co v er ag p er f o r m a n ce   s u c h   as   s e n s o r   n o d d en s it y ,   co v er a g d eg r ee ,   o r   co v er ag ar ea .     An   o p ti m al  h eter o g e n eo u s   d e p lo y m e n ca n   ac h iev l if et i m s en s i n g   co v er ag b y   s ev er a ti m es  a s   m u c h   as t h at  w i th   h o m o g en eo u s   d ep lo y m en t.  [ 8 ]   C o v er ag e   an d   co n n ec t iv it y   d e p en d s   o n   s en s o r s .     C o v er ag e   is   u s ed   to   c h ec k   i f   t h ar ea   wh ich   is   o f   in ter est   to   th e   ap p licatio n ,   is   co v er ed   o r   n o p r o p er ly .   I f   t h ar ea   o f   i n ter est  i s   n o   m o r c o v er ed   th en   w s a y   th at  th n et w o r k   li f eti m is   d ec r ea s in g   [ 9 ] .   W SNs   ac h ie v b etter   b alan ce   b et w ee n   c o s o f   s en s o r s   a n d   p er f o r m a n ce   i f   d eg r ee   o f   h eter o g en eit y   i s   in v o lv ed   i n to   t h n et w o r k   b y   p lacin g   h ig h - e n d   an d   lo w - e n d   s e n s o r s   w h ic h   h a v i n g   d i f f er e n t se n s in g   ca p ab ilit ies [ 1 0 ] .     5 . 2 .   Securit y   A   W SN  is   v u l n er ab le  to   d if f e r en t y p es  o f   attac k s   o r   th r ea t s   an d   r is k s   [ 1 1 ]   d u to   th n atu r o f   th e   tr an s m is s io n   m ed i u m ,   r e m o te  an d   h o s t ile  d ep lo y m en t   lo ca ti o n ,   an d   t h lac k   o f   p h y s ical  s e cu r it y   in   ea ch   n o d e.   An   ad v er s ar y   ca n   co m p r o m i s s e n s o r   n o d e,   alter   t h i n te g r it y   o f   th e   d ata,   ea v esd r o p   o n   m es s ag e s ,   i n j ec f ak m es s a g es,  an d   w as te  n et w o r k   r eso u r ce .     Ma in   o b s tacle   in   s ec u r it y   o f   W SN is L i m i ted   r eso u r ce s   li k   a.   L i m ited   m e m o r y   a n d   s to r ag e   s p ac   Sen s o r   d ev ices  o n l y   h av li m ited   ca p ac it y   f o r   s to r in g   co d an d   c r y p to g r ap h ic  k e y s .   An   ef f ec ti v s ec u r it y   m ec h a n is m   m u s li m it  t h s ize  o f   k e y s   a n d   co d f o r   th s ec u r it y   a lg o r it h m .   b.   L i m ited   p r o ce s s in g   ca p ac it y     Sen s o r s   an d   g ate w a y s   ( to   less er   ex te n t)   h av v er y   li m ited ,   o r   n o   ca p ac it y   to   p er f o r m   th p r o ce s s in g   r eq u ir ed   b y   cr y p to g r ap h i f u n ctio n s .     c.   L i m ited   p o w er     On ce   s e n s o r s   ( an d   g ate w a y s )   ar d ep lo y e d ,   th e y   ca n n o b ea s il y   r ep la ce d   o r   r ec h ar g ed .   Fro m   ab o v s ec u r it y   d i s cu s s io n   it  is   c lear   th at  co m p u ti n g   p o w er ,   s to r ag e,   a n d   b atter y   p o w er ,   co llectiv el y   a s   s ec u r it y   ca p ac it y .   I n   g e n er al,   th h i g h er   t h s e cu r it y   ca p ac it y ,   t h b etter   eq u ip p ed   th d ev ice  in   th W SN is  f o r   in co r p o r atin g   s ec u r it y .   I n   h eter o g en eo u s   s e n s o r   n et wo r k s   w h er t h er i s   co m b in atio n   o f   h ig h - e n d   s e n s o r s   h a v in g   m o r e   m e m o r y ,   m o r co m p u tatio n al  p o w er   an d   m o r e n er g y   a lo n g   w it h   lo w - e n d   s e n s o r s   h a v in g   l ess   ca p ab ilit ie s ,   s o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 8   :   1 0 2 8     10 3 9   1032   th at  li m ited   r eso u r ce s   p r o b le m   ca n   b ea s il y   s o l v e d   b y   u s i n g   h eter o g e n eit y   in   W SN .     5 . 3 .   Da t a   Ag g re g a t io n   Data   ag g r eg atio n   r ed u ce s   co m m u n icatio n   co s a n d   in cr ea s r eliab ilit y   o f   d ata  tr an s f er   [ 1 1 ] .   Dat a   ag g r e g atio n   i s   n ec e s s ar y   f o r   W SN a p p licatio n s   b ec au s w h en   lar g a m o u n t o f   d ata  to   s e n d   ac r o s s   th n et w o r k   th er is   p r o b le m   d ata  r ed u n d a n c y .     I n   d ata  a g g r e g atio n   d ata   is   co llected   f r o m   m u ltip le  s e n s o r s   a n d   co m b in ed   to g eth er   to   tr an s m it to   th e   b as s tatio n .   I n   th is   ca s e,   ag g r eg ated   d ata  is   m o r i m p o r tan th a n   in d i v i d u al  r ea d in g s .   T h is   m et h o d   is   p o s s ib le  w it h   cl u s ter -   b ased   ap p r o ac h ,   Fo r   th is   ap p r o ac h   co m m u n ica tio n   b et w ee n   t h n o d es  is   n ec ess ar y ,   a n d   th er is   lar g co n s u m p t io n   o f   e n er g y   o f   t h t o tal  en er g y   co n s u m p tio n   o f   t h W SNs   f o r   co m m u n icatio n .   I n   h eter o g e n eo u s   n e t w o r k s ,   s o m o f   t h n o d es a r m o r p o w er f u l t h an   t h o t h er   o n e s   n o d es  w h ic h   i s   v er y   u s ef u l   f o r   h ier ar ch ical  r o u t in g   p r o to co l b ec au s it r ed u ce s   t h h ar d w ar co s t o f   t h n e t w o r k .   I n   h ier ar ch ical  r o u ti n g   clu s t er s   ar cr ea ted ,   s ep ar ate  clu s ter   h ea d   is   a s s i g n ed   to   ea ch   cl u s ter .   R esp o n s ib ilit ies   o f       cl u s ter   h e ad ,   is   to   co llect  an d   ag g r eg ate  d ata  f r o m   t h eir   clu s ter   m e m b e r s   an d   tr an s m it  t h e   ag g r e g ated   d ata  to   th s in k .   Hen ce   th en er g y   co n s u m p tio n   is   r ed u ce d   d u to   d ata  ag g r eg atio n   b ec au s o n l y   s m al l a m o u n t o f   d ata  is   tr an s f er r ed   to   th s in k .     Sin g le  h o p   m a n n er   i n   clu s ter in g   f o r   d ata  ag g r eg atio n   s p en d s   less   ti m a n d   en er g y .   B u if   th er i s   lo n g   d is tan ce   b et w ee n   s e n s i n g   n o d an d   s i n k ,   th e y   r e q u ir m o r e n er g y .   T h alter n ati v ap p r o ac h   is   m u lti h o p p in g .   B u in   m u lt i - h o p p in g   t h n o d es  n ea r est   to   th e   clu s ter   h ea d   h a v t h h i g h e s t   en er g y   lo s s   d u to   r ela y in g .   A s   r es u lt o f   i t,  n o n - u n i f o r m   e n er g y   d r ain a g p atte r n   ca n   o cc u r   in   t h n et w o r k .     Ou r   an al y s i s   s h o w s   t h at  clu s t er - b ased   s o lu tio n s   ar b est  s u i ted   f o r   h eter o g en eo u s   d en s n et w o r k s ,   w it h   li m ited   d y n a m ics.       6.   DE S I G I S SUE S O F   H E T E RO G E NE O U S RO UT I N G   P RO T O CO L S   Du to   s m all  a m o u n o f   co m p u ti n g ,   r ad io   an d   b atter y   r eso u r ce s   o f   s en s o r s ,   w h i le  d esig n i n g   r o u ti n g   p r o to co ls   f o r   h eter o g en eo u s   wir eless   s e n s o r   n et w o r k   f o llo w i n g   r eq u ir e m e n ts   n ee d   to   b co n s id er ed .     6 . 1 .   Net w o rk   Dy na m ic s     Sen s o r   n o d es  s i n k   an d   m o n i to r ed   ev en ts   ar th r ee   m ai n   co m p o n e n t s   in   s e n s o r   n et w o r k .   So m n et w o r k s   u s m o b ile  s e n s o r s   [ 1 2 ] .   S o   r o u tin g   p r o to co s h o u ld   s u p p o r m o b ilit y   o f   s i n k s   o r   clu s ter - h ea d s   ( g ate w a y s ) .   R o u tin g   m e s s a g e s   to   o r   f r o m   m o v in g   n o d es  is   m o r c h alle n g i n g   b ec a u s r o u te  s tab ilit y ,   en er g y   an d   b an d w id th   ar a n   i m p o r tan o p ti m izatio n   f ac to r s .   T h e   s en s ed   ev e n ca n   b d y n a m i o r   s tatic  w h ich   is   d ep en d s   o n   th ap p licatio n   [ 1 3 ] .   Fo r   ex am p le  f ir d etec tio n   w h er s tatic  ev e n t s   g e n er ate  tr af f ic  w h e n   r ep o r tin g   is   r eq u ir ed   an d   tar g et  d etec tio n   o r   tr ac k in g   ap p lic atio n   w h er t h e v en t   is   d y n a m ic  w h ic h   r eq u ir e s   p er io d ic  r e p o r tin g .     6. 2.   No de  Deplo y m e nt   An o th er   i s s u is   th to p o lo g i ca d ep lo y m en o f   n o d es.  I is   ap p licatio n   d ep en d en a n d   af f ec ts   t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h r o u ti n g   p r o to co l.  Dep lo y m en t   is   e ith er   d eter m in i s tic  o r   s e lf - o r g a n izi n g .   I n   d eter m in i s ti c   m et h o d   s en s o r s   ar m a n u all y   p l ac ed   an d   d ata  is   tr a v elled   th r o u g h   p r e - d eter m i n ed   p ath s .   I n   s el f - o r g an izin g   s en s o r   n o d es  ar s ca tter ed   r an d o m l y   an d   cr ea ti n g   r o u te  i n   an   ad h o m a n n er .   Op ti m al  c lu s ter i n g   b ec o m es  a   cr itical  is s u w h en   t h d is tr ib u tio n   o f   n o d es i s   n o t u n i f o r m .     6 . 3 .   E nerg y   C o ns idera t io ns   T h p r o ce s s   o f   s ettin g   u p   th e   r o u tes  d u r in g   t h d ata   tr an s m is s io n   i s   g r ea tl y   i n f lu e n ce d   b y   en er g y   co n s id er atio n s .   B ec au s th e   t r an s m is s io n   p o w er   o f   w ir el ess   r ad io   is   p r o p o r tio n al  to   s q u ar ed   d is tan ce   o r   ev en   h ig h er   o r d er   in   th p r e s en ce   o f   o b s tacle s .   I n   m u l tih o p   r o u tin g   th er is   s i g n i f ican o v er h ea d   d u to   to p o lo g y   m a n ag e m e n a n d   m ed iu m   ac ce s s   co n tr o o th er w i s it  co n s u m es  le s s   e n er g y .   On   t h o th er   h a n d   d ir ec r o u tin g   w o u ld   p er f o r m   w ell  e n o u g h   i f   all  t h n o d es  wer v er y   clo s to   th s i n k   [ 1 4 ]   b u co n s u m m o r e   m e m o r y .     6 . 4 .   Da t a   Deliv er y   M o dels   T h er ar e   th r ee   d ata  d eliv er y   m o d el s       co n tin u o u s ,   ev e n t - d r i v en ,   a n d   q u er y - d r i v en   a n d   h y b r id   [ 1 5 ]   t o   th s in k .   E ac h   s e n s o r   s e n d s   d ata  p er io d ically   in   co n ti n u o u s   d eliv er y   m o d el.   O n   t h o th er   h a n d   ev e n t - d r iv e n   an d   q u er y   d r iv e n   m o d els  s e n d s   d ata  w h en   a n   ev e n o cc u r s   o r   q u er y   i s   f ir ed   b y   t h s i n k .   So m n et w o r k s   u s e   h y b r id   m o d el  u s in g   a   co m b i n atio n   o f   ab o v d ata  d eli v er y   m o d el s .   Mi n i m izatio n   o f   e n er g y   co n s u m p tio n   a n d   r o u te  s tab ili t y   in   r o u ti n g   p r o to co is   h ig h l y   i n f l u en ce d   b y   t h d ata  d eli v er y   m o d el.   I t   h a s   b ee n   co n c l u d ed   i n   [ 1 6 ]   th at  h ab itat  m o n ito r in g   a p p licatio n s   d ata  is   co n ti n u o u s l y   tr an s m itted   to   th s i n k   s o   i n   s u c h   ap p licatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o u tin g   Desig n   I s s u es in   Hete r o g en eo u s   W ir ele s s   S en s o r   N e tw o r ( Ma n is h a   R .   Dh a g e)   1033   h ier ar ch ical  r o u ti n g   p r o to co is   t h m o s e f f ec ti v o p tio n   a n d   th e   r ea s o n   i s   t h at  s u c h   ap p licatio n   g en er ate s   lar g a m o u n o f   r ed u n d an t   d at a.   Usi n g   d ata  ag g r e g atio n   o n   r o u te  to   t h s in k ,   tr a f f ic  a n d   e n er g y   co n s u m p tio n   ca n   b r ed u ce d .     6 . 5 .   No de  Ca pa bil it ies   I n   p r ev io u s   w o r k s ,   all   s e n s o r   n o d es  ar e,   h av i n g   t h s a m ca p ab ilit y   i n   ter m s   o f   co m m u n ica tio n ,   p o w er   an d   co m p u tatio n   a n d   s u c h   n o d es  ar c alled   h o m o g en o u s   n o d es.  B u f o r   r ea t i m d ep lo y m e n i n   cu r r en s ce n ar io   s o m n o d es   w it h   m o r en er g y   to   ac as   th ce n ter   o f   d ata  ag g r eg ati o n ,   p r o ce s s in g ,   an d   tr an s m is s io n   i s   r eq u ir ed   s o   th a t th en er g y   d is s ip atio n   o f   th w h o le  n et w o r k   ca n   b b alan ce d .   I n   HW SN,  t h lo ad   o f   co m m u n icat io n   to   t h s i n k   an d   a g g r e g atio n   is   h a n d led   b y   t h e s p o w er f u l   n o d es.  I n s er tio n   o f   s et  o f   h et er o g en eo u s   s e n s o r s   r aise s   m u ltip le  tech n ical  p r o b le m s   r elat ed   to   d ata  r o u tin g .   So m ap p licatio n s   m i g h r eq u ir m i x t u r o f   s en s o r s   f o r   m o n ito r in g   p r ess u r e,   h u m id it y   a n d   te m p er atu r o f   th s u r r o u n d in g   e n v ir o n m en t s .   T h ese  s p ec ial  s e n s o r s   eit h er   d ep lo y ed   i n d ep en d en tl y   o r   t h f u n ct io n alit y   ca n   b in co r p o r ate d   in   th n o r m al   s en s o r s   o n   d e m a n d .   T h ese  s e n s o r s   g e n er ate  d ata  at  d if f er en r ates,  an d   h en ce   d if f er e n q u alit y   o f   s er v ice  c o n s tr ain ts   an d   m u ltip le  d ata   d eliv er y   m o d els,  a s   e x p lai n e d   ea r lier   ar u s ed .   T h er ef o r e,   s u ch   h e ter o g en eo u s   n o d es  m a k r o u ti n g   m o r ch allen g in g .     6 . 6 .   Da t a   Ag g re g a t io n   Data   ag g r eg atio n   is   th g r o u p in g   o f   d ata  r ec eiv ed   f r o m   d i f f er en s o u r ce   n o d e.   F u n ct io n s   u s ed   f o r   th at  ar s u p p r ess i o n ,   m i n ,   m a x   an d   a v er ag [ 1 7 ] .   Usi n g   t h i s   n u m b er   o f   d ata  tr an s m is s io n   w o u ld   b r ed u ce d   f r o m   cl u s ter   to   s i n k .   I is   r ec o g n ized   th at   en er g y   r eq u ir ed   f o r   co m p u tatio n   w o u ld   b less   t h an   en er g y   r eq u i r ed   f o r   co m m u n icat io n .   Hen ce   t h is   tec h n iq u h a s   b ee n   u s ed   to   ac h iev b etter   en er g y   ef f icie n c y   a n d   tr af f i c   o p tim izatio n   i n   m an y   r o u ti n g   p r o to co ls .     6 . 7 .   Resili ence   Du to   en v ir o n m e n t p r o b lem   o r   b atter y   co n s u m p tio n   s o m eti m es  s en s o r s ,   u n p r ed ictab l y   s to p   w o r k i ng  [ 1 8 ] .   T h is   p r o b lem   ca n   b o v er co m e   b y   d i s co v er y   o f   th e   al ter n ate  p at h .   He n ce   p r o to co ls   an d   t h al g o r ith m s   f o r   r o u tin g   s h o u ld   b d esig n e d   in   s u c h   w a y   th a w h ic h   will  d ea w it h   all  th p o s s ib il iti es  th at  ca n   r es u lt  to   f au lt to ler an ce .     6 . 8 .   Sca la bil it y     W h en   t h h ar d w ar is   p u t - o n   an d   s y s te m   e f f ec ti v e n ess   is   i n cr ea s ed   t h en   s y s te m   i s   s aid   t o   s ca lab le  [ 1 9 ] .   R o u tin g   m e th o d s   m u s t   b s u i tab le  f o r   h u g co llectio n   o f   m o te s   i n   W SN s   an d   s h o u ld   b s ca lab le  en o u g h   to   talk   b ac k   to   th e v en t s   tak p lace   in   th e n v ir o n m e n t.       7.   RE VI E O F   E N E R G E F F I CI E NT   H E T E RO G E N E O US R O UT I NG   P RO T O C O L   B ASE O RE SO UR CE   H E T E RO G E N E I T Y   As  w h av d is c u s s ed   in   S ec tio n   4 ,   ef f ec ti v r o u ti n g   t ec h n iq u f o r   h eter o g e n eo u s   n et w o r k   i s   h ier ar ch ical  r o u tin g   a n d   s u ita b le  m et h o d   f o r   h ier ar ch ica r o u tin g   i s   cl u s ter i n g   b ased   ap p r o ac h   b ec au s it s   h av i n g   m a n y   ad v a n tag e s   as  f o llo w s .   a.   R ed u ce s   t h s ize  o f   th r o u t in g   tab le  b y   lo ca lizin g   t h r o u te  s etu p   b.   C o n s er v es c o m m u n icatio n   b a n d w id th   c.   P r o lo n g ed   b atter y   li f o f   i n d iv id u al  s e n s o r   d.   N o   to p o lo g y   m ain ten a n ce   o v e r h ea d   e.   R ed u ce   r ate  o f   en er g y   co n s u m p tio n     7 . 1 .   P er f o r m a nce  M ea s ure  o f   C l us t er ing   T o   ev alu ate  t h p er f o r m a n ce   o f   clu s ter i n g   p r o to co ls ,   s o m p er f o r m an ce   m ea s u r es a r u s ed .   a.   Net w o r k   li f eti m e   I t’ s   ti m i n ter v al  f r o m   t h s t ar t o f   th s e n s o r   n et w o r k   u n til  th d ea th   o f   t h f ir s t a li v n o d e.     b.   Nu m b er   o f   cl u s ter   h ea d s   p er   r o u n d :   Nu m b er   o f   n o r m al  n o d es  w h i ch   w o u ld   s e n d   in f o r m atio n   a g g r eg ated   f r o m   th eir   cl u s ter   m e m b er s   d ir ec tl y   to   th s i n k   n o d e.   c.   Nu m b er   o f   n o d es p er   r o u n d   T o tal  n u m b er   o f   n o d es  w h o s en er g y   is   n o y et  e x h a u s ted .   d.   T h r o u g h p u t   I t’ s   to tal   r ate  o f   d ata  s e n o v er   th n et w o r k ,   w h ich   i n cl u d es  th r ate  o f   d ata  s e n f r o m   clu s ter   h ea d s   to   th s i n k   n o d an d   th e   r ate  o f   d ata  s en t f r o m   th n o d es to   th eir   clu s ter   h ea d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 8   :   1 0 2 8     10 3 9   1034   7 . 2 .   Cla s s if ica t io n o f   Clus t er ing   At t ribute s   C lu s ter   p r o p er ties   ar g iv en   a s   f o llo w s     a.   C lu s ter   C o u n t     I n   s o m e   o f   ap p r o ac h es  C Hs  a r p r ed eter m in ed   b ased   o n   r es o u r ce   h eter o g e n eit y   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] ,   th u s ,   th n u m b er   o f   clu s ter s   is   p r es et.     Fo r   s o m o t h er   ap p r o ac h es  C s elec ted   r an d o m l y   h e n c y ield s   v ar iab le  n u m b er   o f   cl u s ter s .     b.   I n tr a - cl u s ter   T o p o lo g y      I t’ s   m u l ti - h o p   s en s o r - to - C co n n ec ti v it y   w it h i n   clu s ter   f o r   co m m u n icatio n .   c.   C o n n ec ti v it y   o f   C to   B S   Usi n g   t h is   C Hs  s en d   t h ag g r e g ated   d ata  to   th B w i th   d ir e ct  lin k   o r   w it h   m u l ti - h o p   lin k .   d.   Mo b ilit y   o f   C H   CH   ca n   b s tatio n ar y   o r   m o b ile.   C Hs  ca n   m o v w it h i n   li m ited   r eg io n   to   r ep o s itio n   t h e m s el v es   f o r   b etter   n et w o r k   p er f o r m a n c e.   e.   No d T y p o f   C Hs Sen s o r   n o d es  w h ic h   h a v i n g   m o r r eso u r ce s   lik e n er g y ,   co m p u tat io n   p o w er   an d   co m m u n icatio n   r eso u r ce s   ar s elec ted   as C Hs    f.   R o le  o f   C H:   C H s   s i m p l y   r ela y in g   t h tr af f ic  an d   d o es  th ag g r e g atio n   o r   f u s io n   o f   t h s en s ed   d ata.     T h en   C Selectio n   C r iter ia   i s   as f o llo w s :   a.   I n itial E n er g y   w h e n   an y   al g o r ith m   s tar ts   i t c o n s id er s   t h h i g h   in itial e n er g y   n o d as a   C H.     b.   R esid u al  E n er g y   Af ter   f e w   o f   t h e   r o u n d s   ar co m p le ted ,   t h cl u s ter   h ea d   s elec tio n   s h o u ld   b b ased   o n   th en er g y   r e m ain in g   in   th s en s o r s .   c.   E n er g y   C o n s u m p tio n   R ate      T h en er g y   co n s u m p tio n   r ate  V i   ( t)   b ased   o n   f o llo w in g   f o r m u la     V i ( t)   [ I initial     E re ( t ) ]   / p   W h er e   I initial   is   th i n itial  e n er g y ,   E re ( t)   is   t h r esid u al  e n er g y   a n d   p   is   th cu r r en r o u n d   o f   C H   s elec tio n .   d.   Av er ag e   E n er g y   o f   t h Net wo r k     T h a v er ag e n er g y   i s   u s ed   as  t h r e f er en ce   e n er g y   f o r   ea ch   n o d th at  s h o u ld   o w n   i n   cu r r e n t r o u n d   to   k ee p   t h n et w o r k   a liv e.   C lu s ter i n g   h a n d les  s ca lab il it y   an d   e n er g y   co n s u m p tio n   c h alle n g p r o b le m   e f f icie n tl y .   P r o p o s ed   alg o r ith m   f o r   h eter o g en e it y   e s s en tia ll y   f o cu s es o n       t h r ee   asp ec ts .       7 . 3 .   E lect io o f   t he  Clus t er   H ea by   t he  E nerg y   P re dict io n   Sche m e   a nd   E li m ina t io o f   t he  nea re s t   no des   t o   t he  b a s Sta t io n f ro m   t he  E lect io n P ro ce s s     Ma n y   m et h o d s   h a v b ee n   p r o p o s ed   w h ic h   ar g i v en   i n   ( SE P )   ( DE E C )   ( E DFC M)   [ 2 2 ] [ ( R E P ) [   2 3 ] ]   b u as  s h o w n   in   [ 2 4 ]   E E P C A ( en er g y -   ef f icie n p r ed ictio n   cl u s ter i n g   alg o r it h m )   [ 2 5 ]   is   b es m et h o d   th er e f o r e,   th n o d es  w it h   h ig h   r esid u al  en er g y   an d   les s er   co m m u n ica tio n   co s ar m o r lik el y   to   b ec o m C H.     An   en er g y   d i s s ip atio n   p r ed ictio n   m o d el  p r o p o s ed   f o r   th is   alg o r ith m   is   m o r en er g y   e f f icie n t.   T h is   alg o r ith m   h as   t w o   s tep s .     7 . 3 . 1 .   Ca lcula t io n o f   t he  Dis t a nce  bet w ee n No des       E n er g y   co n s u m p tio n   o f   n o d x   w h ile  tr a n s m itt in g   m e s s a g to   n o d y   i s   d ef in ed   as                 an d   n o d y   r ec eiv ed   d ata  s tr en g t h   w it h   en er g y                 .   I f   th d is tan ce   is               b et w ee n   n o d x   an d   n o d y ,   th e n   t h e   r elatio n s h ip   b et w ee n   b o th   t h e   en er g y                 an d                    s h o w n   i n   ( 1 ) .   C   is   co n s ta n an d     is   t h d is tan ce - en er g y   g r ad ien t   th at  c h a n g e s   f r o m   ( 1 )   to   ( 6 )   d ep en d in g   o n   t h ap p licatio n   en v ir o n m e n t.        t r a n x y x r e c x y d C , ,                 ( 1)     7 . 3 . 2 .   Clus t er   H ea d Selec t io n     T h n o d es  w it h   m o r r esid u al   en er g y   h av e   h i g h er   p r o b ab ilit y   to   b ec o m e   C H.   I n   th e   n e x t   r o u n d   it   is   th s a m e   f o r   t h o t h er   n o d es  t o   b ec o m a   C H.   T o   f i n d   o u t   n o d es  p r o b ab ilit y   to   b ec o m t h cl u s ter   h ea d ,   t h e   n o d r esid u al  e n er g y   m u s b f o u n d   o u t.  T h p r o b a b ilit y     o f   b ec o m i n g   C o f   ev er y   n o d is   ch an g i n g   in   ev er y   r o u n d   ac co r d in g   to   its   c u r r en t r esid u al  en er g y .     T h au th o r s   f ir s t c alc u late  t h o p ti m a l n u m b er   o f   cl u s ter   h ea d s   opt   is   t h to tal  n u m b er   o f   n o d es.  T h p r o p o r tio n   is   g iv e n   i n   ( 2 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o u tin g   Desig n   I s s u es in   Hete r o g en eo u s   W ir ele s s   S en s o r   N e tw o r ( Ma n is h a   R .   Dh a g e)   1035   opt opt                   ( 2 )     T h av er ag en er g y   o f   t h n o d es  w ith in   n o d x s   co m m u n ica tio n   r an g is   g iv e n   i n   ( 3 )       n y y i x n x w 1                 ( 3 )     W h er   is   th n u m b er   o f   n o d es  w ith in   n o d x s   co m m u n ica tio n   r an g e.     T o   d o   ac cu r ate  en er g y   d i s s ip atio n   p r ed ictio n ,   a u th o r s   d i v i d ed   th co m m u n ica tio n   r a n g   o f   n o d es  in to   t w o   s u b le v el  t h en   th e   av er a g en e r g y   co n s u m p tio n   o f   ev er y   r o u n d   w it h in   ev er y   n o d e’ s   co m m u n icat io n   r a n g i s     x round   a n d   t h p r ed icted   en er g y   co n s u m p tio n   o f   e v er y   n o d in   ev er y   r o u n d   is     consu me ,   r esp ec tiv el y .   So   th e   co m m u n icatio n   co s t f ac to r   is   c alcu lated   as  g iv e n   i n   ( 4 )       r o u n d x c o n s u m e x C w                 ( 4 )     Af ter   co m b i n in g                 an d               ,   th p r o b ab ilit y   o f   n o d x   to   b elec ted   as a   clu s ter   h ea d   is   g i v en   i n   ( 5 )     x = opt *   ( a                                   ( 5 )     W h er a+ b =1 .   Her a   an d   b   w ill b s et  to   0 . 5   A   n e w   t h r esh o ld   x   f o r   n o d x   is   s i m i lar   to   L E A C p r o to co l,  a s   s h o w n   i n   th ( 6 )     , 0 1 1 1 m od 1 x x x s x x x x x C bw E aw p di v r C bw E aw p r p p x           ( 6 )     w h er s r   is   t h n u m b er   o f   r o u n d s   th at  n o d f ails   to   b s elec te d   as th clu s ter   h ea d .     7 . 3 . 3 .   E nerg y   Co ns u m ptio n P re dic t io M ec ha nis m   As  ea c h   n o d k ee p s   ap p r o p r ia te  in f o r m at io n   o f   all  t h e   n o d es  w it h i n   co m m u n icatio n   r an g an d   t h eir   m u tu al   d is ta n ce .   Fo r   e x a m p l an y   n o d w ith in   co m m u n i ca tio n   r an g o f   n o d j   ca n   c alcu late  th e   en er g y   co n s u m p tio n   o f   n o d j   in   r - 1   r o u n d .   A cc o r d in g   to   th c u r r en en er g y   o f   n o d j   an d   th ac tu al  e n er g y   co n s u m ed   in   r - 1   r o u n d   t h at  is   th r esid u al  en er g y   o f   n o d j   ca n   b p r ed icted   at   th b eg in n in g   o f   r   r o u n d   as  g iv e n   i n   ( 7 ) .         c o n su m e r r p re d i c t i o n r j j j _ 1 1 _           ( 7 )     B ased   o n   th i s   p r ed ictio n   v alu e   clu s ter   h ea d   i s   elec ted   an d   al s o   it r ed u ce s   t h e n er g y ,   r eq u ir ed   f o r   b r o ad ca s tin g   en er g y   in f o r m a tio n .     Fu r t h er m o r n ea r est   n o d es   to   th b ase   s tat io n   co n s u m e   m o r en er g y   b ec au s e   ea ch   m e m b er   n o d e   co m m u n icate s   w it h   cl u s ter   h e ad   an d   n o w it h   t h b ase  s tati o n .     So   n ee d   to   eli m i n ate  s u c h   no d es  f r o m   clu s ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 8   :   1 0 2 8     10 3 9   1036   p r o ce s s .   I n   [ 2 6 ]   au th o r   p r o p o s ed   n e w   m et h o d   to   o p tim ize  t h is   en er g y   w h ic h   b as ed   o n   th f ir ef l y   al g o r ith m .   Th is   ap p r o ac h   allo w s   th b o u n d ar y   o f   t h ex c lu d ed   n o d es e f f icien tl y     7 . 2 .   Sa v ing   E nerg y   Co ns u m ptio n   by   M ultiho p bet w ee n Clus t er   H ea d a nd   Sin k   No de   As  ea r lier   r esear ch   s u g g est s   t h at  m u ltih o p   h ier ar ch ical  r o u t in g   s a v es  m o r en er g y   t h a n   s in g le  h o p   r o u tin g .   I n   [ 2 7 ]   HE E D,   C H s   n ea r   th s i n k   co n s u m m o r e n er g y   v er y   q u ic k l y   th a n   o t h e r s   an d   t h e y   w o u ld   d ie   f ir s t,  w h ic h   ca u s e s   t h e n er g y   h o le  ar o u n d   t h s i n k .   I n   E HE E D,   d r a w b ac k   o f   HE E i s   r e m o v ed   b y   u s i n g   m u lti h o p   p ath   to   th s i n k   w i th   th h elp   o f   r ela y   n o d e.   I n   [ 2 8 ] ,   au th o r   p r o p o s ed   s ta b le  elec tio n   cl u s ter in g   p r o to co ca lled   en er g y - ef f icien h ete r o g en eo u s   clu s ter ed   ( E E HC )   s ch e m i n   th h eter o g e n eo u s   m o d el.   T h n o d es  in   t h n et w o r k   ar e   d iv id ed   in to   th r ee   ca teg o r ies,  th n o r m a n o d es,  th ad v an ce d   n o d es,  an d   th s u p er   n o d es  ac co r d in g   to   t h eir   in itia en er g y .   A ct u all y ,   t h n o r m al  n o d es  h a v t h leas en er g y ,   th ad v an ce d   n o d es  h av e   m o r e n er g y   th a n   t h n o r m a l   o n es,  a n d   t h s u p er   n o d es   h a v t h h i g h e s lev el   o f   en er g y .   E E HC   i s   b ased   o n   SEP ,   a n d   th e   th r ee   t y p es   o f   n o d es  in   E E H C   h a v th eir   o wn   elec tio n   p r o b ab ilit y   to   b C Hs  w it h in   f i x ed   ti m to   k ee p   s tab le.   I n   i m p r o v ed   E E HC   f u r t h er   an d   p r o p o s ed   m u lti h o p   clu s ter in g   p r o t o co ca lled   MCR   [ 1 6 ] .   T o   r ed u ce   th e n er g y   co n s u m p tio n ,   th m u lti h o p   p ath   is   b u i lt in   M C R .   Step s   o f   M C R   ar as  f o llo w s .     7 . 2 . 1 .   T he  CH   E l ec t io n We ig hte P ro ba bil it ies   B o th   s i n g le - h o p   an d   m u lti h o p   tr an s m is s io n   is   u s ed   in   p r o to co MCR .   C Hs  ar s elec ted   b ased   o n   th e   s a m w ei g h ted   p r o b a b ilit y   f o r m u las  w h ich   ar u s ed   in   E E H C .   No d es  in   C lu s ter   co m m u n i ca te  w it h   th C b y   u s i n g   s in g le - h o p   co m m u n icat io n   an d   C co m m u n icate s   w i th   th s i n k   th r o u g h   m u lti h o p   co m m u n icatio n   b y   ch o o s in g   th p r o p er   C n ea r est  to   th s in k   as  th n ex h o p .   I n   MCR ,   ad v an ce d   n o d es,  s u p er   n o d es  an d   n o r m al  n o d es,  ar d ep lo y ed   r an d o m l y   i n   t h s en s i n g   ar ea   to   cr ea te  th HW S N.   T h in itial  en er g y   o f   ad v a n ce d   n o d es  is   m o r th a n   t h n o r m al  n o d es,  an d   i n itial   en er g y   t h s u p er   n o d es  is   m o r t h an   t h ad v a n ce d   n o d es.  T h au th o r s   co n s id er   th at        p e r ce n tag o f        n o d es  ar s u p er   n o d es  w h ich   i n itial l y   h av β   ti m e s   m o r e   in itial  e n er g y   t h an   t h n o r m a l   n o d es  an d   th n *     * ( 1 -     )   f r ac tio n   o f   to tal  n o d es  ar ad v an ce d   n o d es  w h ic h   in itial l y   h a v α   ti m e s   m o r e   in i tial  en er g y   t h an   th e   n o r m al  n o d es,  an d   t h r e m ain in g   ( 1 -     )   p er ce n tag e   o f   to tal   n o d es  is   n o r m al  n o d es.  n   is   t h n u m b er   o f   to tal  s en s o r   n o d es.  E 0   is   d ef i n ed   as  t h i n itial  e n er g y   o f   t h n o r m a l   n o d th e n ,   i n itial  e n er g y   o f   ea ch   s u p er   n o d an d   ea c h   ad v an ce d   n o d s h o u ld   b E 0 ( 1 +   β)  an d   E 0 ( 1 ) ,   r esp ec tiv el y .   T h w ei g h ted   p r o b ab ilit ies o f   th r ee   k in d s   o f   n o d es to   b ec o m C H s   ar as g i v e n   in   ( 8 ) ,   ( 9 ) ,   ( 1 0 ) .     0 1 m m opt n o r m a l             ( 8 )     1 1 0 m m opt a d v a n c e d           ( 9 )     1 1 0 s u p m m opt er             ( 1 0 )     T h r esh o ld   to   elec th C Hs  f o r   n o r m al  n o d es,  ad v an ce d   n o d es,  an d   s u p er   n o d es  ca n   g et  b y   th ab o v e   f o r m u las,  r esp ec ti v el y .     7 . 2 . 2 .   Clus t er   F o r m a t io n,  Ro ute   Se lect io n,  a nd   Da t a   T ra ns m is s i o n   I n   clu s ter   f o r m atio n   p h ase,   n o n - C n o d es  j o in   th n ea r est   C s i m p l y   b y   d etec t in g   t h R SS I   t h at   d ep en d s   o n   th r ec eiv ed   s ig n a f r o m   th C Hs.  A f ter   th clu s ter   f o r m atio n   T DM A   s lo is   r eq u ir ed   f o r   ev er y   clu s ter ,   a n d   ev er y   C n o d s en d s   t h T DM A   s lo t to   it s   m e m b er   n o d es to   tell th e m   w h e n   t h e y   ca n   tr a n s m it  th e   d ata.   I n   r o u te  s elec tio n   p h ase,   C ag g r eg a tes  t h d ata  f r o m   t h m e m b er   n o d es  o f   cl u s te r   an d   th en   tr an s m i ts   th d ata  to   th s in k   n o d o v er   m u lti h o p   p a th .   Sin ce   th s h o r test   p ath   w il h av t h lo w e s t   en er g y   co s t,  C n o d ch o o s es   an o t h er   C n o d as  th e   n ex t   h o p   w h o s e   d is tan ce   to   s i n k   i s   t h s h o r t est  o n e.   I n   th e   d ata  tr an s m is s io n   p h a s e,   C n o d co llects  an d   ag g r eg a tes  th d ata  f r o m   it s   m e m b er   n o d es  in   th f ix ed   T DM s lo t.  Af ter   t h is ,   th e   C tr a n s m it s   t h d ata   to   t h s in k   o v e r   th p r e v io u s l y   b u il m u lti h o p   p ath   i n   t h e   r o u te   s elec tio n   p h a s e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o u tin g   Desig n   I s s u es in   Hete r o g en eo u s   W ir ele s s   S en s o r   N e tw o r ( Ma n is h a   R .   Dh a g e)   1037   Fu r t h er m o r i n   [ 2 9 ]   au th o r   g i v en   m u lti h o p   r o u ti n g   w it h   s h o r test   p ath ,   also   a v o id s   t h r o u ti n g   lo o p .   W h ile  r o u te  b u i ld i n g   p r o ce s s   b ases tatio n   b r o ad ca s ts   Hello   p ac k et  an d   o n h o p   n o d es  r ec eiv i n g   i t,  an d   th e y   w il ap p en d   its   clu s ter   id   an d   r eb r o a d ca s th Hello   p ac k et.   A l s o   n o d r em e m b er s   th s h o r p ath   to   th b ase  s tatio n   n o d b y   v ie w i n g   th p a th   in   t h Hello   P ac k et.   T h i s   w i ll a v o id   th r o u ti n g   lo o p .     7 . 3 .   E v o lutio na ry   Alg o rit h m s   An   e v o lu tio n ar y   al g o r ith m   ( E A )   i s   s u b s et  o f   ev o l u tio n ar y   co m p u tatio n .   B io lo g ical  ev o l u tio n   is   a   m o tiv a tio n   f o r   m ec h a n is m   u s e d   in   E A   s u c h   as   r ep r o d u ctio n ,   m u tatio n ,   r ec o m b in atio n   a n d   s elec tio n   T h E As   ar u s ed   to   p r o lo n g   li f eti m o f   n et w o r k   an d   o p ti m ize  e n er g y   co n s u m p tio n   w it h   h eter o g e n ei t y   f o r   h a n d li n g   th e   clu s ter   b ased   p r o b lem ,   s u c h   as   E A E R P ,   E R P   [ 3 0 ] ,   an d   SA E R P   [ 3 1 ] .   T h ev o lu tio n ar y - b as ed   r o u tin g   p r o to co E A E R P   r ed esig n ed   s o m i m p o r tan f ea t u r es  o f   E A s ,   w h ic h   ca n   g u ar a n tee  lo n g er   s tab le  p e r io d   an d   ex ten d   t h e   lif eti m w i th   e f f icien t e n er g y   d is s ip atio n .   S A E R P   co m b i n ed   t h m ai n   i d ea   o f   SEP   a n d   E A s ,   a n d   S A E R P   m ai n l y   i n te n d ed   to   i n cr ea s th e   s tab ilit y   o f   t h n et w o r k .   So   th ese  r o u tin g   s c h e m e s   w h i ch   ar in s p ir ed   g en etica ll y   d em o n s tr ated   th eir   ad v an ta g es i n   p r o lo n g i n g   t h l if eti m o f   HW SN s .   T h k e y   id ea   o f   S A E R P   is   to   in s er t   en er g y - a w ar h eu r i s tic s   f o r   b o th   p o p u latio n   i n itial iz atio n   an d   m u tatio n   o p er ato r   w h ile  co n s t r u ctin g   a n   ap p r o p r iate  f itn ess   f u n ct io n   f o r   ap p r o ac h in g   r o b u s t p er f o r m a n ce   I n   S A E R P   L et   I   ( I 1 ,   .   .   .   ,   I )   d en o te  t h e n co d in g   o f   c lu s ter ed   W SN   w it h   N   s e n s o r s ,   w h er I i     {0 ,   1 , −1 }.   I n ac tiv e,   n o n - C H,   an d   C s en s o r s   ar d en o ted   b y   co d es  −1 ,   0 ,   an d   1   r esp ec tiv el y .   T o   in itialize  a   p o p u lati o n   o f   n   i n d iv id u al  s o l u tio n s   g i v e n   in   ( 1 1 ) .     N i , , 1   An d   n j ., , 1   0 1 0 1 i a v g i a v g i j i s e n s o r if p r a n d r s e n s o r if p r a n d r s e n s o r if           ( 1 1 )     w h er p   is   th d esire d   p er ce n t ag o f   t h C H s ,   r an d   is   u n i f o r m   r an d o m   n u m b er ,   E avg   is   t h av er ag en er g y   o f   th s e n s o r s   in   th c u r r en r o u n d   r ,   an d   E ( s en s o r i   )   is   th e   r esid u al  e n er g y   o f   s e n s o r   i .   T h is   r ep r esen tatio n   i m p licitl y   f ac i litates   t h f o r m atio n   o f   a   d y n a m ic  n u m b er   o f   C H s   d u r in g   t h e   s i n g le  a n d   t h r o u g h o u th e   w h o l e   r o u n d s   o f   th r o u ti n g   p r o to co l.   Fit n es s   f u n ctio n   w h ich   n u m er icall y   q u an ti f ies  h o w   g o o d   t h at  in d i v id u al  i s   a   s o lu tio n   to   th r o u ti n g   o p ti m i za tio n   p r o b lem .   Fo r   S A E R P ,   th p r o p o s ed   o b j ec tiv f u n c ti o n   is   d ef i n ed   as  t h m i n i m izatio n   o f   th to tal  d is s i p ated   en er g y   in   t h n et w o r k ,   m ea s u r ed   as  th s u m   o f   th to t al  en er g y   d i s s ip ated   f r o m   t h n o n - C Hs   to   s e n d   d at s i g n al s   to   t h eir   C Hs,   an d   t h e   to tal  en er g y   s p en b y   C H   n o d es  to   ag g r e g ate  t h d ata  s ig n als  a n d   s e n d   th a g g r eg ated   s i g n a ls   to   t h b ase  s tat io n .     T h n ex co m p o n e n o f   t h p r o p o s ed   E A   i s   t h s elec tio n   o p er ato r .   I s elec ts   p ar tn er s   u s i n g   b in ar y   to u r n a m en s elec t io n   f r o m   t h cu r r en p o p u latio n   a n d   tr an s f er s   th e m   to   th m ati n g   p o o f o r   r ep r o d u ctio n .   R ec o m b i n atio n   an d   m u tatio n   ar th p er tu r b atio n   o p er ato r s ,   w h ich   ca n   alter   th r o u tin g   s o l u tio n s   f o u n d   i n   th p o p u latio n .   I n   ea ch   r o u n d   o f   t h r o u ti n g   p r o to co l,  th clu s ter   f o r m atio n   p h ase  g en er ate s   a n   i n itial   p o p u latio n   o f   s o lu tio n s ,   t h f it n ess   o f   w h ic h   is   th e n   e v alu a ted   an d   b ased   o n   th f it n e s s   v al u es,  t h p ar en ts   ar s elec ted   to   g en er ate  n e w   p o p u latio n   v ia  r ec o m b in a tio n   an d   m u tat i o n   o p er ato r s .   T h is   p r o ce s s   is   r ep ea ted   u n til  t h ter m i n atio n   co n d itio n   o f   th e   e v o lu tio n ar y   alg o r it h m   o cc u r s .   S A E R P   p er f o r m s   b etter   t h a n   b o th   L E A C a n d   SEP   in   p r o v id in g   m ax i m u m   s tab ilit y   a n d   m in i m u m   i n s tab il it y   p er io d s   f o r   b o th   h o m o g en eo u s / h eter o g en eo u s   W SNs .     Fu r t h er m o r th ap p r o ac h   g i v en   in   [ 3 2 ]   co m b i n es   t h f u zz y   c - m ea n s   cl u s ter in g   an d   n e u r a n et w o r k   to   m a k t h p r o p o s ed   alg o r it h m   m o r e n er g y   ef f icie n t.  T o   f o r m   a n   eq u al  s ize  cl u s ter   au t h o r   u s ed   F C M   alg o r ith m   a n d   d ec is i o n   o f   s el ec tio n   o f   cl u s ter   h ea d   is   m ad u s i n g   n e u r al  n et w o r k   w h er   in p u f ac to r s   ar e   d is tan ce   f r o m   b ases ta tio n ,   h e t er o g e n eit y   an d   en er g y   o f   th n o d .       8.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   i n d ep th   d esig n   i s s u es   o f   r o u t in g   i n   h eter o g e n eo u s   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k .   T h er ar e   s ev er co n s tr ai n ts   i n   w ir ele s s   s en s o r   n et w o r k ,   l ik lif eti m e ,   co m p u tatio n   etc.   Ma n y   r e s ea r ch er s   ar e   w o r k i n g   i n   th i s   d o m a in   to   e v o lv tec h n iq u e   w h ich   ca n   i n cr ea s t h o v er all  l if e ti m e   o f   th e   s y s te m .   As  p er   th s u r v e y   d o n h er e,   i f   h eter o g en eo u s   n o d es  ar ta k e n    o n   ac co u n a n d   t h ap p r o p r iate  s ch e m i s   ta k e n   f o r   th s leep   -   a w a k an d   d ata  tr an s f er ,   th e n   it  w ill  d ef i n itel y   h av h u g i m p ac o n   o v er all  lif eti m o f   W SN  a s   co m p ar ed   to   h o m o g e n eo u s   s y s te m .   A s   m en tio n ed   in   t h is   p ap er ,   th ese   h eter o g en eo u s   cl u s ter   b ased   r o u tin g   p r o to co h av ab ilit y   to   b alan ce   en er g y   co n s u m p tio n   o f   th e   n o d es  in   t h w h o le  n et w o r k   an d   m u lti h o p   p ath   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.