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.  1 2 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 2 ,   p p .   1 0 1 1 ~ 1 0 1 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 2 i 1 . pp 1 0 1 1 - 1 0 1 7          1011       J o ur na l   ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Efficien o rg a ni z a tion o no des i n w ireless  senso r ne t w o rk (cluster ing  loca tion - ba sed LE AC H )       M o ha m m e d Ré da   E l O ua di,  Abderra hi m   H a s bi   M o h a mm a d i a   S c h o o l   o f   En g i n e e r s,  M o h a mm e d   V   U n i v e r si t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   2 4 ,   2 0 2 1   R ev i s ed   A u g   1 3 ,   2 0 2 1   A cc ep ted   A u g   2 9 ,   2 0 2 1       T h e   ra p id   d e v e lo p m e n o f   c o n n e c ted   d e v ice a n d   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   h a e n a b led   se v e ra re se a r c h e rs   to   stu d y   w irele ss   se n so n e two rk a n d   p ro p o se   m e th o d a n d   a lg o rit h m to   im p ro v e   th e ir  p e r f o rm a n c e .   W irele s se n so n e tw o rk ( W S N)  a r e   c o m p o se d   o f   se v e r a se n so n o d e d e p lo y e d   to   c o ll e c a n d   tran sf e d a ta  to   b a se   sta ti o n   (BS ).   S e n so n o d e   is  c o n sid e re d   a th e   m a in   e le m e n in   th is  f ield ,   c h a ra c teriz e d   b y   m in i m a c a p a c it ies   o sto ra g e ,   e n e rg y ,   a n d   c o m p u ti n g .   In   c o n se q u e n c e   o f   th e   i m p o rtan im p a c o f   th e   e n e rg y   o n   n e tw o rk   li f e ti m e ,   s e v e ra l   re se a rc h e a re   in tere ste d   t o   p ro p o se   d if fe re n m e c h a n is m s   to   m in i m ize   e n e rg y   c o n su m p ti o n .   In   th is  w o rk ,   w e   p ro p o se   a   n e w   e n h a n c e m e n o lo w - e n e rg y   a d a p ti v e   c lu ste rin g   h iera rc h y   (L E A CH)  p ro to c o l,   n a m e d   c lu ste rin g   lo c a ti o n - b a se d   L EA CH   (CL OC - L E A CH),  w h ich   re p re se n ts  a   c o n ti n u i ty   o f   o u p re v io u p u b li s h e d   w o rk   lo c a ti o n - b a se d   L E A CH  ( L OC - LE A CH).  T h e   p ro p o se d   p ro t o c o l   o rg a n ize se n so n o d e in to   f o u re g io n s,  u sin g   c l u ste rin g   m e c h a n is m .   In   a d d it io n ,   a n   e ff ici e n c o n c e p is   a d o p ted   t o   c h o o se   c lu ste h e a d .   CL O C - L E A CH   c o n sid e rs  t h e   e n e rg y   a th e   p rin c i p a m e tri c   to   c h o o se   c lu ste h e a d a n d   u se s   a   g a te wa y   n o d e   to   e n su re   t h e   in ter - c lu ste c o m m u n ica ti o n .   T h e   sim u latio n   w it h   M A TL A B   sh o w s   th a o u c o n tri b u t io n   o f f e r b e tt e p e r f o r m a n c e   th a n   L E A CH  a n d   L OC - L E A C H ,   in   t e r m o f   sta b il it y ,   e n e rg y   c o n su m p ti o n   a n d   n e tw o rk   li f e ti m e .   K ey w o r d s :   C lu s ter i n g   E n er g y   co n s u m p tio n   L E AC H   Net w o r k   li f eti m e   W ir eless   s en s o r   n et w o r k s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m m ed   R éd E l O u ad i   Mo h a m m ad ia  Sc h o o l o f   E n g i n ee r s ,   Mo h a m m ed   Un i v er s i t y   R ab at,   Mo r o cc o   E m ail: e lo u ad i. m r @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     R ec en t l y ,   w ir eless   s e n s o r   n et w o r k s   ( W SNs )   h a v b ee n   r ap id   p r o g r ess ,   th r o u g h   t h eir   u s e   i n   d i f f er e n t   f ield s   an d   d o m a in s   s u c h   a s   m ilit ar y   d o m ain   [ 1 ] [ 2 ] ,   h ea lth   ap p licatio n   [ 3 ] ,   s ec u r i t y   s u r v eillan ce   [ 4 ] ,   s m ar t   h o m [ 5 ]   an d   an o t h er   s i m ilar   ar ea .   W SNs   ar co m p o s ed   o f   m u ltip le  s e n s o r   n o d es,  w h ich   ar u s ed   to   co llect  d ata  f r o m   r ea en v ir o n m e n t,  as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   Sen s o r   n o d es  h av m i n i m al  en er g y ,   c o m m u n icatio n ,   a n d   co m p u ti n g   ca p ab ilit ies   [ 6 ] .   Gen er all y ,   it  i s   d i f f icu l to   r ep lace   o r   ch an g t h eir   b atte r ies,  o n ce   t h e y   ar ex h a u s ted   [ 7 ] .   T h u s ,   th m is s io n   to   co n s er v th s en s o r   n o d es  en er g y   i s   th i m p o r tan c h alle n g to   b s o lv ed   in   W SN,  d u to   t h d ir ec t   i m p ac t   o n   t h W SN   li f eti m [ 7 ] ,   [ 8 ] .   R an d o m   o r g a n izatio n   o f   n o d es i n   t h s en s o r   ar ea   is   n o t a n   ef f icie n t c o n ce p t to   c o n s er v e n er g y   an d   p r o v id lo ad   b alan cin g   b et w ee n   n o d es.  On o f   t h p r in cip al   m et h o d s   u s ed   to   o r g an ize  s en s o r   n o d es  is   clu s ter in g ,   w h ich   co n s is t s   o f   o r g a n izi n g   n o d es  in   g r o u p s   ( clu s ter s )   [ 9 ] ,   w ith   co m p lia n ce   w i th   ce r tain   m etr ics.   C l u s ter s   ar co m p o s ed   o f   s e n s o r   n o d es  a n d   o n o f   t h e m   is   elec te d   lead er   an d   ca lled   clu s ter   h ea d   ( C H) .   T h C is   t h e s s e n tia ele m e n i n   t h is   co n ce p t,  r es p o n s ib le  to   m a k s p ec ial  tas k   s u c h   as:  co llec d ata  f r o m   a ll  o th er   cl u s ter   n o d es,  ag g r eg ate  d ata  a n d   tr an s m it   it  d ir ec tl y   to   B as e   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.  1 2 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 2 1 0 1 1 - 1017   1012   s tatio n   ( B S)  o r   b y   u s in g   m u lt i - h o p   [ 1 0 ] .   Sev er al  w o r k s   h av o f f er ed   d if f er en m et h o d s   to   ex ten d   lif et i m o f   th n e t w o r k ,   b y   i m p r o v i n g   t h f ac to r s   th a m in i m ize  e n er g y   co n s u m p tio n   s u c h   as:  r e s id u al  en er g y   o f   n o d es,   o r g an izatio n   o f   s e n s o r   n o d es  i n   W SN,  c l u s ter   h ea d   s el ec tio n ,   r o u ti n g ,   an d   d ata   co m m u n icatio n   [ 1 1 ] .   Ho w e v er ,   ex te n d i n g   li f eti m o f   t h n e t w o r k   al w a y s   s u f f ic ien f o r   m an y   W SN s   t h at  r e q u ir o th er   m etr ics   w h ic h   d ep en d   o n   th eir   d o m ai n   o f   ap p licatio n   an d   th eir   p r in cip al  d ep lo y m e n o b j ec tiv e,   s u c h   as ,   s p ee d   o f   d ata   tr an s m is s io n   o r   m a x i m u m   n et w o r k   s tab ilit y   p er io d   [ 1 2 ] .             Fig u r 1 .   W SN c o m m u n icatio n   ar ch itect u r e       T h is   w o r k   i s   e s s e n tial l y   co n ce r n ed   in   t h h ier ar ch ical   r o u ti n g   p r o to co ls   th at   ar b ase d   o n   t h e   clu s ter i n g   co n ce p t,  a n d   p ar ticu lar l y   lo w - e n er g y   ad ap ti v cl u s ter i n g   h ier ar ch y   ( L E AC H)   p r o to co [ 1 3 ] .   T h an ticip ated   d ea th   o f   n o d es  i n   L E AC H,   ca n   b s o lv ed   b y   an   ef f ic ien n o d es  o r g an izat io n   in   n et w o r k   an d   an   ef f icien t CH s   elec tio n   p r o ce s s ,   ca p ab le  to   allo w   m in i m a l e n er g y   co n s u m p tio n   an d   p r o lo n g   n et w o r k   li f eti m e.   W p r o p o s an   alg o r ith m   n a m ed   clu s ter in g   lo ca tio n   b ased   L E AC ( C L O C - L E AC H) ,   t h at  r ep r esen t s   n e im p r o v e m en o f   o u r   p r ev io u s   co n tr ib u tio n ,   lo ca tio n   b ased   L E AC p r o to co ( L OC - L E AC H)   p r esen ted   i n   [ 1 4 ] .     T h aim   o f   t h i s   w o r k   is   to   ex ten d   th s tab ilit y   p er io d   o f   th n e t w o r k   an d   en ab le  t h en er g y   co n s er v atio n   o f   th s en s o r   n o d b y   o r g an izi n g   t h n e t wo r k   in to   f o u r   cl u s ter ed   r eg io n s .   E ac h   cl u s ter   i s   co m p o s ed   o f   n o d es  b elo n g i n g   to   th s a m g eo g r ap h ic  ar ea ,   an d   an   o p ti m al  C elec tio n   p r o ce s s   is   ad o p ted   in   ea ch   o f   th e m .   T h C Hs   tr an s f er   t h eir   a g g r eg ated   p ac k et   to   g ate w a y   n o d ac co r d in g   o f   ti m d i v is io n   m u ltip le  ac ce s s   ( T DM A )   s ch ed u le  o f   ea ch   C H.   Gate w a y   n o d co llect  d ata  f r o m   all  C Hs  an d   tr an s f er s   a n   ag g r e g ated   p ac k et  to   B S.   T h r em ai n i n g   o f   th p ap er   is   s tr u ct u r ed   as  f o llo w s s ec ti o n   2   d escr ib es  th r elate d   w o r k s .   W h ile   s ec tio n   3   p r esen t s   L E A C H,   L OC - L E AC p r o to c o ls   an d   d escr ib es  o u r   p r o p o s ed   p r o to c o C L OC - L E AC H.   I n   s ec tio n   4 ,   p er f o r m an ce   e v al u atio n s   alo n g   w i th   co m p ar i s o n s   ar s i m u lated   a n d   d is cu s s e d .   L astl y ,   s ec tio n   g iv e s   co n cl u s io n .       2.   RE L AT E WO RK   T h er ar e   m u ltip le  r o u ti n g   p r o to co ls   th at  u s th cl u s ter i n g   co n ce p to   o r g an ize  s en s o r s   n o d es  an d   p r o lo n g   n et w o r k   li f eti m e.   L E AC p r o to co is   co n s id er ed   th m o s p o p u lar   o f   t h ese   cl u s ter i n g   p r o to co ls .   Dif f er en t   p r o to co ls   ar p r o p o s ed   b y   s e v er al  r esear c h es   t o   i m p r o v L E AC p r o to co l,  b y   p r o p o s in g   n e w   co n ce p ts   to   e x ten d   t h lif e ti m o f   t h W SN  b y   m i n i m izi n g   th e n er g y   co n s u m p t io n .   I n   2 0 0 2 ,   an   en h a n ce d   L E AC v er s io n   n a m ed   L E AC ce n tr alize d   ( L E AC H - C )   [ 1 5 ]   ar p r o p o s ed .   I u s es  n e w   p r o ce s s   o f   clu s ter s   f o r m atio n .   T h C Hs  ar ch o s e n   ac co r d in g   to   b o th   p r in cip al  m etr ics,  lo ca tio n   i n f o r m atio n   an d   r esid u al  en er g y .   E ac h   s e n s o r   n o d tr a n s f er s   its   in f o r m at io n   to   B S.  O n   t h e   b asis   o f   th i s   i n f o r m atio n ,   t h B S   d ef i n es   n o d es   th e   C Hs.  E ac h   o r d in ar y   n o d w ill   b ass ig n ed   to   it s   ap p r o p r iat C H.   An   a v er ag en er g y   is   c alcu lated   to   d ef in e   th C H s .   T h s en s o r   n o d is   el ec ted   C o n l y   i f   it s   r esid u al  e n er g y   is   le s s   t h an   t h av er a g en er g y .     L o s cr et  a l.   [ 1 6 ]   p r o p o s t w o   lev el  L E A C p r o to co ( T L - L E A C H) .   T h d ata  is   co llect ed   in   ea c h   c lu s ter   as  o r ig i n al  L E AC H.   T h p r in cip al  o b j ec tiv is   to   u s t w o   lev el s   o f   C Hs  w h en   tr a n s m itt in g   d ata  to   th e   B S.  T h f ir s t le v e l CH s   t h at  ar r eq u ir ed   to   tr an s f er   d ata  to   t h B S a r r ef er r ed   to   as p r i m a r y   C H s .   T h s ec o n d   lev el  o f   C Hs  i s   m e n tio n ed   to   as  s ec o n d ar y   C H s .   T h ese  C Hs  g at h er   d ata  f r o m   t h d if f e r en n o d es  o f   t h eir   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:   2088 - 8708         E fficien t o r g a n iz a tio n   o n o d e s   in   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks     ( Mo h a mme d   R éd a   E l O u a d i )   1013   clu s ter   a n d   tr an s f er r in g   a n   ag g r eg ate  p ac k e to   th eir   p r i m ar y   C H.   A   p r i m ar y   C Hs,  m u s n o tify   t h s ec o n d ar y   C Hs  b y   th is   elec tio n   a n d   ea ch   s ec o n d ar y   C n o ti f ies  its   c lu s ter   m e m b er s   b y   t h is   n o ti f i ca tio n .   C H   n ea r   t h e   b ase  s tatio n   w i ll  b u s ed   m u c h   m o r th a n   C H   f ar   f r o m   t h b ase  s tatio n ,   w h ic h   g en er ate s   lo w   lo ad   b alan ci n g   b et w ee n   n o d es  an d   is   t h m ai n   d is ad v a n ta g o f   th i s   m e th o d .   Vice - L E A C [ 1 7 ]   in te g r ates   n e w   n o d s tatu s   ca lled   Vice   C H,   elec te d   i n   e ac h   cl u s ter .   E ac h   Vice   C w il r ep lace   th c u r r en C w h e n   its   e n er g y   i s   ex h a u s ted .   Vice - L E AC p r o p o s es  th i s   s o l u tio n   to   s o lv t h en er g y   lo s s   in   L E AC d u r i n g   th e x ec u tio n   o f   th C r e - elec tio n   o p er atio n ,   b y   a v o id in g   th is   e x ec u t io n   i n   ea ch   r o u n d .   Vi ce - L E A C al l o w s   m o r n et w o r k   lif eti m b u a n   o v er h ea d   is   g en er ated   d u to   its   o p er atio n   o f   C elec t io n .   A n o t h er   p r o to co is   p r o p o s ed   n a m ed   m u l ti - h o p   L E AC H;  th o b j ec tiv is   to   p r o v id b etter   en er g y   s a v i n g   o f   t h s en s o r   n o d es  [ 1 8 ] .   I t   u s es   th s a m s et - up   p h ase  o f   L E AC H,   a n d   th C H s   ar elec te d   th e m s el v es  a n d   o th er   n o d es   ar ass o ciate   o f   t h ap p r o p r iate  C H.   I n   s tead y   s t ate  p h ase,   ea ch   C g at h er s   d ata  f r o m   n o d es  o f   its   clu s t er   an d   tr an s f er s   a n   ag g r e g ated   p ac k et  to   B S.  T h i m p r o v e m e n p r o p o s ed   b y   m u l ti - h o p   L E AC co n ce r n s   d ata  tr an s m i s s io n   b et w ee n   C Hs  a n d   B S.  E ac h   C g ath er s   d ata  f r o m   its   cl u s ter   n o d es  an d   tr an s f er s   t h ag g r e g ate  in f o r m atio n   to   th clo s C H.   T h p r o to co d is co v er s   t h o p ti m al  r o u te  b etw ee n   ea ch   C an d   B th r o u g h   o t h er   C Hs.  T h e   C Hs  u s ed   b y   t h o p ti m al  p ath   r ep r esen t th r ela y   to   tr a n s m it  to   B S.    Ng u y e n   et  a l.   [ 1 9 ]   p r o p o s n e w   e n h a n ce m en o f   L E AC n a m ed   t h E n er g y - L E AC p r o to co l   (E - L E AC H) .   T h ai m   o b j ec tiv is   to   en h a n ce   th C s elec tio n   m ec h a n i s m   u s ed   i n   L E AC H.   I n   E - L E A C t h e   en er g y   i s   co n s id e r ed   as  th k e y   m etr ic  to   s elec C Hs.  I n   th e   f ir s r o u n d ,   all  n o d es  o f   th n et w o r k   h av eq u al   a m o u n o f   e n er g y   an d   t h C is   ch o s e n   r an d o m l y .   Af ter   th f ir s r o u n d ,   th n o d es  w it h   th h i g h er   e n er g y   b ec am C Hs.  Hier ar c h ical  L E AC ( H - L E AC H)   [ 2 0 ]   m i n i m ize s   th e   e n er g y   co n s u m p ti o n   b y   r ed u c in g   t h tr an s m is s io n   d is ta n ce   d u r in g   t r an s m is s io n   p h ase   ( les s   d is ta n ce - les s   p o w er ,   m o r d i s tan ce - m o r e   p o w er ) .   T h e   f ir s r o u n d   is   ex ec u ted   li k L E AC H.   I n   tr an s m is s io n   p h a s e,   m aster   C ar s elec ted   to   o f f er   an   o p ti m a l   tr an s m is s io n   ch ar g b y   m i n i m izi n g   d is ta n ce   t h at  s ep ar ates  C a n d   B S.  L iu   an d   C h in y a   p r o p o s es  g en eti c   alg o r ith m   g r o u p i n g   s y s te m   ( L E AC H‐ G A )   [ 2 1 ] .   I t in teg r ate s   n e w   p r eli m i n ar y   s tep   n a m ed   p r ep ar atio n   p h ase,   b ef o r s tar ti n g   th e   s tep s   p r es en ted   b y   L E AC H.   I n   th e   p r ep ar a tio n   p h ase,   ea c h   n o d p er f o r m s   C s e lectio n   p r o ce s s   an d   s en d s   m es s ag to   B w h ich   i n te g r ates  t h in f o r m atio n   o f   i ts   s ta tu s   o f   b ein g   ca n d id ate  C o r   n o t,  id en ti f ier   ( ID )   an d   its   lo ca tio n   in f o r m at io n   i n   th n et w o r k .   T h en ,   t h B u s e s   g en etic  al g o r ith m   to   s elec an   o p ti m al  p r o b ab ilit y   o f   n o d es  t h at  w il b C Hs  [ 2 2 ] .   T h B d if f u s es  m e s s ag to   all  n o d es  to   ad v er tis t h e m   ab o u th o p t i m al  v al u o f   p r o b ab ilit y   f o r   f o r m i n g   cl u s ter s   i n   th n e x t   s etu p   p h a s e.   T h e   p r ep ar atio n   p h ase  is   ex ec u ted   o n ce   o n l y   b ef o r th f ir s s et - u p   p h a s e,   an d   th s e t - u p   an d   s tead y   p h ase s   ar ex ec u ted   l ik L E AC H.   R o d r íg u ez   et  a l.   [ 6 ]   p r o p o s an   o p t i m al  cl u s ter in g   r o u t in g   p r o to co b ased   o n   y ello s ad d le  g o atf is h   al g o r ith m   ( Y S GA ) .   T h Y SG A   is   r e s p o n s ib l to   co n f ig u r t h cl u s ter   s tr u ctu r a n d   s elec t   th e   n u m b er   o f   C H s .   T h m ai n   o b j ec tiv is   to   ex ten d   n et w o r k   lif eti m b y   m in i m izin g   en er g y   co n s u m ed   b y   th e   s en s o r   n o d es.       3.   P RO T O CO L S D E SC RIP T I O   3 . 1 .     L E ACH   pro t o co l   L E AC i s   p r o p o s ed   b y   Hei n ze l m a n   et  a l.   [ 1 3 ] ,   an d   it   is   o n o f   t h p r in cip al  a n d   p o p u l ar   ad ap tiv an d   s el f - o r g an izin g   cl u s ter in g   p r o to co ls   in   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k s   ( W SN )   [ 2 2 ] .   I t p r o p o s es a   r a n d o m izatio n   m et h o d ,   to   o f f er   u n i f o r m   en er g y   d i s tr ib u tio n   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   L E A C al g o r ith m   is   co m p o s ed   o f   t w o   s tep s ,   n a m e l y ,   s et - u p   p h ase,   w h er t h C H s   ar ch o s en   an d   ea ch   n o d is   ass ig n ed   to   its   ap p r o p r i ate  C to   f o r m   th e   clu s ter .   T h s ec o n d   s tep   co n ce r n s   th d ata  to   B S.  I allo w s   th s o cial  n et w o r k s   ( SN s )   to   h av an   au to n o m o u s   d ec is io n   to   b C w it h o u c o n tr o o f   B S.  T h n o d d ec i s io n   to   b ec o m C o r   n o is   r elate d   o n   th p r o p o r tio n   o f   C H s   f o r   th W S N,   an d   th n u m b er   o f   p er io d s   w h e n   th e   n o d is   elec ted   C s o   f ar .   T h o b j ec tiv is   th a ea ch   n o d b ec o m e s   C at  least  o n ce   o f   N/K  r o u n d ,   w h er is   t h co u n o f   c lu s ter s   w a n ted   an d   N   r ep r esen ts   to tal  n o d es i n   s e n s o r   ar ea .   B o th   s tag e s   o f   L E A C H   ar e:   a.   Set - u p   p h ase T h C H s   ar ch o s en   an d   o th er   n o d es  ch o o s t h eir   ap p r o p r iate  C to   f o r m   clu s ter s .   Firstl y ,   ea ch   SN c h o o s es a   n u m b er   b et w ee n   0   an d   1 .   T h is   v alu i s   co n f r o n ted   w ith   T ( i) :     T ( n ) = ( P 1 P × ( r × m o d ( 1 P ) ) if   n "     "     0       El s e if     ( 1 )     R   r ep r esen ts   t h c u r r en r o u n d P   r ep r esen ts   t h p r o p o r tio n   o f   C H s   d ef i n ed   in   t h W SN.  is   th g r o u p   o f   C n o   elec ted   y et  d u r in g   th last   1 /P   p er io d s .   T h n o d e   ca n   b ec o m C o n ce   i s   v al u e   is   b elo w   t h e   th r es h o ld ,   else  it   is   s till   an   o r d in ar y   n o d e.   On ce   t h i s   s tep   i s   ac h ie v ed ,   ea ch   o r d in ar y   n o d e   ch o o s es  i ts   C H   to   j o in   its   cl u s ter .   T h ch o ice  o f   C H   d ep en d in g   o n   r ec ei v ed   s ig n al  s tr en g t h   a n d   w it h o u a n y   co n s id er atio n   o f   th e n er g y   [ 2 5 ] .   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.  1 2 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 2 1 0 1 1 - 1017   1014   b.   T r an s m is s io n   p h ase T DM A   s ch ed u le  is   cr ea ted   b y   ea ch   C a f ter   f o r m i n g   c lu s ter   an d   d if f u s ed   o f   t h eir   clu s ter   m e m b er s .   E ac h   C g a th er s   t h d ata  o f   all  cl u s ter   n o d es,  an d   tr an s f er s   an   a g g r eg at ed   p ac k et  to   th e   B S,  w h ich   co n tain s   t h f u s ed   d ata  o f   its   clu s ter .     3 . 2 .     L o ca t io n ba s ed  L E A CH   ( L O C - L E ACH )     I r ep r esen ts   an   i m p r o v e m e n o f   L E AC p r o to co l,  to   ex ten d   th W SN  lif eti m an d   p r in c ip all y   th e   p er io d   o f   s tab ilit y   [ 1 4 ] .   I n   L E AC p r o to co l,  all  n o d es   h av t h s a m p o s s ib ilit y   to   b C H,   w ith o u t   co n s id er in g   t h eir   a m o u n o f   e n er g y .   T h C p er f o r m s   ta s k s   o f   co llect,   f u s io n   a n d   tr an s m i th d ata  co llected   to   B w h ic h   q u ic k l y   d ep lete s   th eir   en er g y .   L OC - L E AC H   p r o p o s es  t w o   tech n iq u e s   to   en h a n ce   L E AC H   p er f o r m a n ce s   co n ce r n i n g   en er g y   co n s er v a tio n ,   li f eti m e,   an d   p er io d   s tab ilit y   o f   W S N.   T h is ,   b y   o r g a n izi n g   t h e   n o d es  o f   th n et w o r k   i n to   th r ee   lo g ical  r eg io n s   ac co r d in g   o f   th eir   lo ca tio n   in f o r m a tio n .   T h n o d es  n ea r est   o f   B f o r m   th f ir s r eg io n   co m m u n icate   d ir ec tl y   w ith   B S,  d u to   th s m all  d is ta n ce   b et w ee n   th e s n o d es  an d   B S.  T h o th er   n o d es  ar d iv id ed   in to   t w o   cl u s ter ed   r eg io n s .   L O C - L E AC ad o p ts   n e w   C elec tio n   p r o ce s s ,   co n s id er in g   n o d en er g y   as t h m ain   m etr ic  to   s elec C Hs.  T h p r o to co l is st r u ctu r ed   in   f o u r   p h ases :   a.   I n itializatio n   p h a s e:   I n   th i s   p h ase,   th p r o to co d is tr ib u tes  r a n d o m l y   t h s e n s o r   n o d es  i n   s en s o r   ar ea ,   an d   B ca lcu la tes  d i s ta n ce s   b et w e en   it   a n d   d if f er en n o d es.  T h d is ta n ce   i s   ca lc u lated   ac co r d in g   o f   lo ca ti o n   in f o r m atio n   o f   ea ch   n o d e.     b.   Setu p   p h ase:  in   th is   s ta g e,   t h r ee   d if f er en t   r eg io n s   ar o r g a n ized ,   u s i n g   t h lo ca tio n   i n f o r m atio n   o f   SN s .   T h is   o r g an izat io n   i s   to   p r o v i d th s a m m a n ag e m e n f o r   n o d es  b elo n g in g   to   t h s a m r eg io n   i n   t h e   n et w o r k .   No d es   clo s to   B S   f o r m   th e   f ir s r e g io n ,   w h er e   th d ir ec co m m u n icat io n   i s   u s ed   w i th o u a n y   clu s ter i n g   o r g an iza tio n .   T h o th er   t w o   r e g io n s   ar s tr u ct u r ed   in   clu s ter s .   c.   C lu s ter   h ea d   elec tio n T h i s   o p er atio n   co n ce r n s   th t w o   cl u s ter ed   r eg io n s ,   w h er n e co n ce p o f   C H   elec tio n   is   u s ed .   T h is ,   to   i m p r o v L E A C li m itatio n s   b y   co n s id er in g   t h en er g y   o f   n o d es  as  th ai m   m etr ic  i n   C elec tio n   p r o ce s s   an d   u s i n g   t h r es h o ld   lev el  e n er g y   T c.   T h cu r r en C H   o f   ea ch   cl u s ter   i s   ch an g ed   o n ce   its   e n er g y   is   b el o w   T c,   else  it  co n tin u es  it s   C r o le.   T h elec tio n   p r o ce s s   is   lau n ch ed   o n l y   in   th is   cl u s ter .   T h e   cu r r en C is   r ep lace d   o n l y   o f   t h cu r r en C ac h ie v es  t h T h r esh o l d   en er g y ,   a n d   th e   n ex C m u s also   h a v h i g h er   en er g y   lev e th a n   th T h r esh o ld .   I f   n o   clu s ter   n o d h as  m o r e n er g y   th a n   T c,   th n ex t CH i s   r an d o m l y   s elec ted   as th L E A C p r o ce s s .   d.   T r an s m is s io n A   T DM A   s ch e d u le  is   cr ea ted   b y   ea ch   C f o r   its   m e m b er s .   E ac h   C g a th e r s   d ata  f r o m   al l   SNs   i n   it s   cl u s ter   a n d   tr an s f e r s   d ata  to   g ate w a y   n o d e,   ac c o r d in g   o f   it s   T DM A   s c h ed u l cr ea ted   b y   t h e   g ate w a y   n o d e.   T h g ate w a y   tr an s f er s   b o th   C H s   d ata  to   B S.  W h er e as,  th e   d ata  is   tr an s m itt ed   d ir ec tly   to   B S   in   f ir s t r eg io n .       3 . 3 .     Clus t er ing   lo ca t io n ba s e d   L E ACH   ( CL O C - L E ACH )   I n   th i s   s ec tio n   w d is c u s s   o u r   co n tr ib u tio n   n a m ed   C L O C - L E AC H,   w h ic h   p r esen ts   an   i m p r o v e m en t   o f   L E A C H   p r o to co l.  W in tr o d u ce   th r ee   tech n iq u e s   to   m i n i m ize  e n er g y   o f   s e n s o r   n o d an d   p r o lo n g   s tab ilit y   p er io d   o f   th n et w o r k .   C L O C - L E AC d i v id es  t h n et w o r k   in to   f o u r   eq u al  lo g ica r eg io n s ,   a n d   clu s ter in g   s ch e m is   ad o p ted   in   ea ch   r eg io n .   I n   ad d itio n ,   an   o p ti m a p r o ce s s   o f   C s elec tio n   is   i m p le m e n ted   in   ea c h   clu s ter ,   b y   u s in g   SN  n o d es  t h as  p r in cip al  m e tr ic  to   s elec t   C H.   W d ep lo y   g ate w a y   n o d e,   p o s itio n ed   in   th ce n ter   o f   s en s i n g   zo n e,   t o   p r o v id en er g y   co n s er v atio n   a n d   ex te n d   li f eti m o f   W S N.   T h g ate w a y   is   r esp o n s ib le  to   g at h er   in f o r m at io n   f r o m   all   C H s ,   an d   tr an s m it s   an   ag g r e g ated   p ac k et  to   B S.   T h is   co n tr ib u tio n   is   p r o p o s ed ,   to   en h an ce   s o m f ea tu r e s   lik W SN  lif eti m e,   p er io d   o f   s tab ilit y   an d   clu s ter i n g   m ec h an is m   f o r   an   ef f icie n W SN  p er f o r m a n ce .   Fig u r 2   s h o w s   to p o lo g y   o f   C L OC - L E AC H   p r o to co l.   C L O C - L E AC i s   d iv id ed   in   f o u r   s tep s :   a.   I n itializatio n   p h ase:  S Ns  ar d is tr ib u ted   w it h   r an d o m l y   m a n n er   in   s e n s i n g   zo n e,   an d   B s en d s   m es s ag e   h ello   to   ea c h   n o d e,   an d   r ec ei v es  t h lo ca tio n   i n f o r m atio n   as   r esp o n s f r o m   ea c h   s e n s o r   n o d e.   A cc o r d in g   o f   th is   i n f o r m atio n ,   t h B m e asu r es  th d i s ta n ce   b et w ee n   it  an d   all  S Ns.  E ac h   SN   u s es i ts   o w n   d ata  tab le,   to   k ee p I ts   r esid u al  en er g y ,   i ts   lo ca tio n   in   s en s in g   zo n a n d   h is   d is ta n ce   f r o m   B S.  A   g ate w a y   n o d is   lo ca ted   in   th ce n ter   o f   s en s i n g   zo n e.   b.   Setu p   p h a s e:  T h u n if o r m   o r g an iza tio n   o f   SNs   in   t h s e n s in g   zo n e,   p r o v id es  m o r s tab i lit y   a n d   en er g y   co n s er v atio n .   I n   th i s   s tep ,   w s tr u ct u r th s e n s i n g   zo n in to   f o u r   clu s ter s ,   an d   ea ch   n o d is   ass i g n ed   to   its   ap p r o p r iate  clu s ter   ac co r d in g   o f   its   lo ca tio n   i n f o r m atio n .   N o d es  o f   th s i m ilar   r eg io n   o f   s en s o r   ar ea   f o r m   th s a m cl u s ter .   C L OC - L E AC ad o p ts   th i s   o r g a n izatio n ,   t o   m in i m ize   th co m m u n icatio n   b et w ee n   n o d e s   an d   m o r en er g y   co n s er v atio n .   E ac h   n o d co m m u n icate s   o n l y   w it h   th n o d es  b elo n g i n g   t o   its   clu s ter   a n d   av o id   en er g y   lo s s   ca u s ed   b y   tr an s m i s s io n   b et w ee n   d is ta n t n o d es.   c.   C lu s ter   h ea d   elec tio n T h is   o p er atio n   is   ex ec u ted   in   ea ch   cl u s ter ,   in d ep en d e n tl y   o f   o th er   clu s ter s .   C L OC - L E AC p er f o r m s   t h r a n d o m l y   elec t io n   o f   C u s ed   i n   L E AC H.   I n   t h is   s tep ,   C L OC - L E AC ad o p ts   a n   o p tim a s tr a te g y ,   to   s elec C H   in   ea ch   cl u s ter   u n li k L E AC H.   W ad o p th r em ai n i n g   e n er g y   o f   S a s   th k e y   m etr ic  to   elec C H s .   I n   th f ir s t u r n ,   all  SNs   h a v e   th s a m in i tial  e n er g y   an d   t h C at  ea c h   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:   2088 - 8708         E fficien t o r g a n iz a tio n   o n o d e s   in   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks     ( Mo h a mme d   R éd a   E l O u a d i )   1015   clu s ter   i s   ch o s e n   r an d o m l y .   W u s th r es h o ld   o f   en er g y   is   to   s tar t h p r o ce s s   o f   C elec tio n .   T h cu r r en C w i ll  r e m ai n   i n   its   l ea d er   r o le   s in ce   its   a m o u n o f   en er g y   is   h ig h er   o r   eq u al  to   th th r esh o ld   T o f   en er g y   d ef i n ed   b y   th e   alg o r ith m .   W h e n   it s   r e m ai n in g   e n er g y   is   b elo w   T c,   th p r o ce s s   o f   C elec tio n   is   lau n c h ed   o n l y   in   t h clu s ter   co n ce r n ed ,   an d   th n o d w i th   t h en er g y   ab o v o r   eq u al  to   t h th r es h o ld   w il l   b elec ted   n e w   C H.   I f   all  s e n s o r   n o d es  h a v t h en er g y   b elo w   th T c,   th C i s   ch o s en   b y   u s i n g   th e   s elec tio n   p r o ce s s   u s ed   in   L E AC H.     d.   T r an s m is s io n   p h a s e:  A   T DM A   s c h ed u le  is   cr ea ted   b y   ea ch   C f o r   its   cl u s ter   m e m b er s   an d   d if f u s es  it  f o r   all  n o d es  in to   its   cl u s ter .   T h C o f   ea ch   clu s ter   co llects  d ata  f r o m   it s   clu s ter   n o d es  a n d   tr an s f er s   an   ag g r e g ate  p ac k et  to   th g ate w a y   r esp ec tin g   its   T DM A   s ch ed u le  cr ea ted   b y   t h g a te w a y   n o d e.   T h e   co m m u n icatio n   i n ter - cl u s ter   is   u s ed   t h r o u g h   g ate w a y   n o d e,   to   o f f er   lo ad   b alan ci n g   b et w ee n   n o d es  an d   av o id   th lo s s   o f   e n er g y   d u t o   in ter - cl u s ter   co m m u n icatio n .   T h g ate w a y   g at h er s   an d   f u s es  d ata  f r o m   all   C Hs a n d   s en d s   t h e m   f u s ed   to   th B S .           Fig u r 2 .   C L O C - L E A C ar ch ite ctu r e       4.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   I n   t h is   p ar a g r ap h ,   w m ea s u r o f   C L OC - L E AC p er f o r m a n ce s   th r o u g h   m atr i x   l ab o r ato r y   ( MA T L A B )   s i m u lato r   o n   th f o llo w in g   m etr ics r ep ar titi o n   o f   d ea d   n o d es,  n u m b er   o f   ali v n o d es  an d   e n er g y   co n s u m ed   i n   W S N.   W d is c u s s   s i m u latio n s   r e s u l ts   o f   C L O C - L E AC H   p r o to co an d   co m p ar t h e m   w i th   L E AC p r o to co an d   o u r   p r e v io u s   co n tr ib u tio n   L OC - L E AC p r o to co l.  T h s i m u latio n   i s   p er f o r m ed   f o r   1 0 0   n o d es  d is tr ib u ted   o n   s en s o r   ar ea   o f   1 0 0 x 1 0 0   m 2 ,   th b as s t atio n   is   p o s itio n ed   d is ta n f r o m   th s e n s in g   zo n at  th p o s itio n   ( 5 0 ,   1 0 0 )   an d   co n s id er ed   s tatio n ar y   t h r o u g h o u o f   t h s i m u latio n ,   th g ate w a y   n o d is   p o s itio n ed   in   t h ce n ter   o f   t h s e n s i n g   zo n e   ( 5 0 ,   5 0 )   it  is   s tatio n ar y   a f ter   d ep lo y m en t.  T ab le  1   s h o w s   t h e   p ar am eter s   u s ed   i n   o u r   s i m u lat io n .       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   S i z e   o f   n e t w o r k   1 0 0 * 100   m   B a se   st a t i o n   5 0 ,   1 2 0   I n i t i a l   e n e r g y   0 . 5   J   S i z e   o f   p a c k e t   4 0 0 0   b i t s   En e r g y   c o st   o f   d a t a   a g g r e g a t i o n   5   p J/ b i t   T o t a l   n o d e s   1 0 0   Ef s   10   p J / b i t / m 2   Ee l e c   5   n J/ b i t   Ea mp   0 . 0 0 1 3   p J/ b i t / m 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.  1 2 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 2 1 0 1 1 - 1017   1016   4 . 1 .     Net wo rk   s t a bil it y   T h p er io d   o f   s tab ilit y   is   co n s id er ed   as  th m ai n   p h ase  to   e x ten d   in   W SN,  b ec au s it  r ep r esen ts   t h e   p er io d   w h en   t h n et w o r k   w o r k s   w it h   all  n o d es  b ef o r th f ir s d ea d .   C L O C - L E AC m ain tain s   th e   p er f o r m a n ce   o b tain ed   b y   L O C - L E AC H,   an d   p er f o r m s   s ig n if ica n tl y   L E AC r es u lts ,   d u to   th o r g an izatio n   o f   n o d es  in to   clu s ter s   ac co r d in g   o f   t h eir   lo ca tio n   an d   u s in g   in ter - co m m u n icatio n   t h r o u g h o u g eta w a y   p o s itio n ed   in   th m id d le  o f   n et w o r k .   I n   Fi g u r 3   s h o w s   th at   th n u m b er   o f   aliv n o d es  i n   C L O C - L E A C i s   h ig h er   t h an   L E AC H.   T h r esu lts   o b tai n ed   b y   C L OC - L E AC ar s ig n i f ica n tl y   b etter   th an   L E AC H,   i n   ter m s   o f   s tab ilit y   p er io d .     4 . 2 .     Net wo rk   life t i m e   C L OC - L E AC p r o lo n g s   n et w o r k   l if e ti m b etter   t h a n   th b o th   p r o to co ls   L E AC an d     L O C - L E AC H,   d u to   its   s tr at eg y   b ased   in   u n i f o r m   o r g an izatio n   o f   n o d es,  an d   C elec tio n   p r o ce s s   w h ic h   tak es   in to   co n s id er atio n ,   t h a m o u n e n er g y   o f   n o d an d   th d is tan ce   b et w e e n   B a n d   d i f f er en n o d es.  T h e   Fig u r 4   s h o w s   t h at  C L OC - L E AC i n cr ea s es  th W SN   li f eti m t h a n   L E A C H.   T h is   i m p r o v e m en t,  r es u lt s   f r o m   t h o p ti m ized   C s elec ti o n   f o r   ea ch   cl u s ter   in d ep en d e n tl y   o f   o t h er   clu s ter s ,   w h ich   r ed u ce   th o v er h ea d   d u to   th cl u s ter i n g   o p er atio n .   I n   ad d itio n ,   th u s o f   a   g ate w a y   n o d f o r   i n ter - cl u s ter   co m m u n icatio n   r ed u ce s   th ad d itio n a tas k s   o f   C H s   an d   p r o v id es  b est  e n er g y   co n s u m p tio n .   T h F ig u r 5   r ep r esen ts   th e   co m p ar is o n   b et w ee n   L E AC H,   L O C - L E AC a n d   C L OC - L E AC H.     4 . 3 .     E nerg y   c o ns u m ptio n   T h Fig u r 6   s h o w s   t h at  C L OC - L E AC allo w s   m o r co n s er v atio n   o f   e n er g y   o f   th n o d es.  T h e   v ar io u s   i m p r o v e m en ts   ad d ed   to   L E A C H,   p r o v id m o r co n s er v atio n   o f   e n er g y   co n s er v ati o n   o f   n o d es,  d u to   th o p ti m a p r o ce s s   o f   C H   s e lectio n ,   an d   m i n i m izatio n   o f   C c h ar g es   b y   u s in g   g ate w a y   n o d f o r   in ter - clu s ter   tr a n s m is s io n .               Fig u r 3 .   C o m p ar is o n   o f   n et wo r k   s tab ilit y   Fig u r 4 .   C o m p ar is o n   o f   al iv n o d es             Fig u r 5 .   C o m p ar is o n   o f   al iv n o d es: L E AC H,   L O C - L E AC a n d   C L OC - L E AC H     Fig u r 6 .   C o m p ar is o n   o f   e n er g y   co n s u m p tio 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:   2088 - 8708         E fficien t o r g a n iz a tio n   o n o d e s   in   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks     ( Mo h a mme d   R éd a   E l O u a d i )   1017   5.   CO NCLU SI O N   C L OC - L E AC p r o to co is   p r esen ted   in   t h i s   w o r k ,   to   i m p r o v an   e x is ti n g   p r o to co r eg ar d in g   p er io d   o f   s tab ilit y   a n d   en er g y   co n s u m p tio n   in   W S N.   L o ad   b a lan ci n g   b et w ee n   n o d es  i n   W SN  an d   e f f ic ien t   o r g an izatio n   o f   n o d es  i n   s en s i n g   ar ea   ar t h m ai n   o b j ec tiv es   o f   o u r   w o r k .   C L OC - L E AC d i v id es   th e   s en s in g   zo n in to   f o u r   clu s ter s   ac co r d in g   o f   th lo ca tio n   o f   s en s o r   n o d es.  I n   ad d itio n   o f   th is   o r g a n izatio n   i n   clu s ter s ,   C L O C - L E A C ad o p ts   a n   e f f icien m eth o d   o f   C elec tio n ,   b y   u s i n g   th e   a m o u n en er g y   o f   n o d es  as   th k e y   m etr ic  to   s elec C Hs.  R es u lts   o f   s i m u la tio n   s h o w   th at  C L O C - L E A C i m p r o v es  c o n s id er ab l y   s tab ilit y   p er io d .   I p r o lo n g s   W SN  li f eti m i n   co m p ar is o n   w ith   L E AC an d   L O C - L E AC p r o to co ls   d u to   th e   r ep ar titi o n   o f   d ea d   n o d es  an d   en er g y   co n s er v at io n .   T h u s ,   th p r o p o s ed   c o n tr ib u tio n   allo w s   b etter   p er f o r m a n ce s   th a n   L E AC p r o to co in   th d i f f er e n p r esen t ed   ca s es.   Ho w e v er ,   th is   co n tr i b u tio n   n ee d s   m o r e   i m p r o v e m en t s   to   r ea c h   r o b u s t ,   ef f icie n t,  an d   s ca lab le  r o u ti n g   p r o to co f o r   W SN.  I n   o u r   f u tu r s tep s ,   w e   ar e   g o in g   to   b in ter ested   in   t h i n tr a - lu s ter   o r g an izatio n ,   to   i m p r o v o u r   r esu lt s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   P .   Đ u r i ši ć ,   Z .   T a f a ,   G .   D i m i ć ,   a n d   V .   M i l u t i n o v i ć su r v e y   o f   mi l i t a r y   a p p l i c a t i o n o f   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k s ,   Me d i t e rr a n e a n   C o n f e r e n c e   o n   Em b e d d e d   C o m p u t i n g   ME C O p p .   1 9 6 - 1 9 9 ,   2 0 1 2 .     [ 2 ]   T .   Jama l   a n d   S .   A .   B u t t ,   L o w - e n e r g y   a d a p t i v e   c l u st e r i n g   h i e r a r c h y   ( L E A C H )   e n h a n c e me n t   f o r   mi l i t a r y   se c u r i t y   o p e r a t i o n s,   J o u rn a   o f   B a si c     Ap p l i e d   S c i e n c e   R e s e a r c h v o l .   7 ,   n o .   5 ,   p p .   12 - 1 7 ,   2 0 1 7 .   [ 3 ]   N .   S .   A l i ,   Z .   A .   A .   A l y a sse r i ,   a n d   A .   A b d u l mo h so n ,   R e a l - t i me   h e a r t   p u l se   mo n i t o r i n g   t e c h n i q u e   u s i n g   w i r e l e s se n so r   n e t w o r k   a n d   mo b i l e   a p p l i c a t i o n ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e r i n g   ( I J E C E) ,   v ol .   8 ,   n o.   6 ,   p p .   5 1 1 8 - 5 1 2 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 8 i 6 . p p 5 1 1 8 - 5 1 2 6 .   [ 4 ]   H .   H .   Q a si m,  A .   E.   H a mz a ,   L .   A u d a h ,   H .   H .   I b r a h i m,  H .   A .   S a e e d ,   a n d   M .   I .   H a mz a h ,   D e si g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   h o me   se c u r i t y   sy st e m   a n d   mo n i t o r i n g   b y   u si n g   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k W S N / i n t e r n e t   o f   t h i n g I o T ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 1 7 - 2 6 2 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 0 i 3 . p p 2 6 1 7 - 2 6 2 4 .   [ 5 ]   H .   S a y u t i   e t   a l .,   S mart  h o me   a n d   a m b i e n t   a ss i st e d   l i v i n g   b a se d   o n   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J EC E) ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 8 0 - 1 4 8 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 7 i 3 . p p 1 4 8 0 - 1 4 8 8 .   [ 6 ]   A.   R o d r í g u e z ,   C .   D e l - V a l l e - S o t ,   a n d   R .   V e l á z q u e z ,   En e r g y - e f f i c i e n t   c l u st e r i n g   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k b a se d   o n   y e l l o w   sad d l e   g o a t f i sh   a l g o r i t h m ,   M a t h e m a t i c s v o l .   8 ,   n o .   9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma t h 8 0 9 1 5 1 5 .   [ 7 ]   S .   A .   K u mar,  P .   I l a n g o ,   a n d   G .   H . D i n e sh ,   mo d i f i e d   L E A C H   p r o t o c o l   f o r   i n c r e a si n g   l i f e t i me   o f   t h e   w i r e l e ss   se n so r   n e t w o r k ,   C y b e r n e t i c a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 5 1 5 / c a i t - 2 0 1 6 - 0 0 4 0 .   [ 8 ]   A .   S .   A l - Z u b a i d i ,   A .   A .   A r i f f i n ,   a n d   A .   K .   A l - Q a d h i ,   En h a n c i n g   t h e   st a b i l i t y   o f   t h e   i mp r o v e d - L E A C H   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   W S N s,”   J o u rn a l   o f   I C T   R e se a rc h   a n d   Ap p l i c a t i o n ,   v o l .   1 2 ,   n o.   1 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 5 6 1 4 / i t b j . i c t . r e s.a p p l . 2 0 1 8 . 1 2 . 1 . 1 .   [ 9 ]   S .   K .   S i n g h ,   P .   K u mar,   a n d   J.   P .   S i n g h ,   su r v e y   o n   su c c e sso r o f   L E A C H   p r o t o c o l ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   5 ,   p p .   4 2 9 8 - 4 3 2 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 7 . 2 6 6 6 0 8 2 .   [ 1 0 ]   G.   S .   S a r a   a n d   D .   S r i d h a r a n ,   R o u t i n g   i n   mo b i l e   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k   :   A   su r v e y ,   T e l e c o m m u n   S y st e m s v o l .   5 7 ,   p p .   5 1 - 7 9 ,   2 0 1 3 .   [ 1 1 ]   G .   A n a st a s i ,   M .   C o n t i , M .   D .   F r a n c e s c o ,   a n d   A .   P a ss a r e l l a , “ En e r g y   c o n se r v a t i o n   i n   w i r e l e ss se n so r   n e t w o r k s :   A   su r v e y ,   Ad   H o c   N e t w o rks,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   5 3 7 - 5 6 8 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a d h o c . 2 0 0 8 . 0 6 . 0 0 3 .   [ 1 2 ]   S.   R a n i ,   J .   M a l h o t r a a n d   R.   T a l w a r ,   En e r g y   e f f i c i e n t   c h a i n   b a se d   c o o p e r a t i v e   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   W S N ,   A p p l i e d   S o f t   C o m p u t i n g   ,v ol .   3 5 ,   p p .   3 8 6 - 3 9 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a so c . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 3 4 .   [ 1 3 ]   W .   R .   H e i n z e l man ,   A .   C h a n d r a k a s a n ,   a n d   H .   B a l a k r i s h n a n ,   En e r g y - e f f i c i e n t   c o mm u n i c a t i o n   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e ss  mi c r o se n so r   n e t w o r k s,”   Pr o c .   o f   t h e   H a w a i i   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S y s t e m   S c i e n c e s v o l .   2 2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H I C S S . 2 0 0 0 . 9 2 6 9 8 2 .     [ 1 4 ]   M .   R .   E.   O u a d i   a n d   A .   H as bi ,   L O C - L E A C H :   A n   e n h a n c e d   L E A C H   p r o t o c o l   f o r   W S N s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   A d v a n c e d   T ren d i n   C o m p u t e S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   9 ,   n o.   4,   p p .   4 5 6 7 - 4 5 7 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 0 5 3 4 / i j a t c se / 2 0 2 0 / 5 5 9 4 2 0 2 0 .   [ 1 5 ]   W .   B .   H e i n z e l man ,   A P .   C h a n d r a k a s a n ,   a n d   H .   B a l a k r i sh n a n ,   A n   a p p l i c a t i o n - s p e c i f i c   p r o t o c o l   a r c h i t e c t u r e   f o r   w i r e l e ss  mi c r o se n so r   n e t w o r k s ,”   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   W i re l e ss   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 ,   n o .   4 ,   p p .   6 6 0 - 6 7 0 ,   2 0 0 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T W C . 2 0 0 2 . 8 0 4 1 9 0 .   [ 1 6 ]   V .   L o sc r i ,   G .   M o r a b i t o ,   a n d   S .   M a r a n o ,   A   t w o - l e v e l h i e r a r c h y   f o r   l o w - e n e r g y   a d a p t i v e   c l u st e r i n g   h i e r a r c h y   ( TL - L E A C H ) ,   VTC - 2 0 0 5 - F a l l .   2 0 0 5   I EEE  6 2 n d   Ve h i c u l a r Te c h n o l o g y   C o n f e r e n c e ,   2 0 0 5 ,   p p .   1 8 0 9 - 1 8 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / V ET EC F . 2 0 0 5 . 1 5 5 8 4 1 8 .     [ 1 7 ]   M .   B .   Y a ss e i n ,   A .   A l - z o u b i ,   Y .   K h a may se h ,   a n d   W .   M a r d i n ,   I mp r o v e me n t   o n   L E A C H   p r o t o c o l   o f   w i r e l e s se n so r   n e t w o r k   ( V L E A C H ) ,   I n t .   J .   o f   D i g i t a l   C o n t e n t   T e c h n o l o g y   a n d   i t s   A p p l i c a t i o n s,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S EN S O R C O M M . 2 0 0 7 . 4 3 9 4 9 3 1 .   [ 1 8 ]   F.   X i a n g n i n g   a n d   S . Y u l i n ,   I mp r o v e me n t   o n   L E A C H   p r o t o c o l   o f   w i r e l e ss   se n so r   n e t w o r k ,”   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S e n so r   T e c h n o l o g i e s   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 0 7 ,   p p .   2 6 0 - 2 6 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S EN S O R C O M M . 2 0 0 7 . 4 3 9 4 9 3 1 .   [ 1 9 ]   L .   T .   N g u y e n ,   X .   D e f a g o ,   R .   B e u r a n a n d   Y .   S h i n o d a ,   A n   e n e r g y   e f f i c i e n t   r o u t i n g   sc h e me   f o r   mo b i l e   w i r e l e ss  sen so r   n e t w o r k s , ”  I EEE  I n t e r n a t i o n a l   S y m p o si u m   o n   W i rel e ss   C o m m u n i c a t i o n   S y s t e m s,   2 0 0 8 ,   p p .   5 6 8 - 5 7 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S W C S . 2 0 0 8 . 4 7 2 6 1 2 0 .     [ 2 0 ]   S .   K .   S i n g ,   M .   P .   S i n g h ,   a n d   D .   K .   S i n g h ,   su r v e y   o f   e n e r g y - e f f i c i e n t   h i e r a r c h i c a l   c l u s t e r - b a se d   r o u t i n g   i n   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k s,”   In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   N e t w o rk i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s , v o l .   2 ,   n o .   2 ,   p p .   5 7 0 - 5 8 0 ,   2 0 1 0 .     [ 2 1 ]   J .   L i u   a n d   C .   V .   R a v i s h a n k a r ,   L EA C H - G A :   G e n e t i c   a l g o r i t h m - b a se d   e n e r g y - e f f i c i e n t   a d a p t i v e   c l u st e r i n g   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k s ,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M a c h i n e   L e a r n i n g   a n d   C o m p u t i n g , v ol .   1 ,   n o .   1 ,   2 0 1 1 .   [ 2 2 ]   P.   S i v a k u mara   a n d   M.   R a d h i k a ,   P e r f o r man c e   a n a l y si o f   L E A C H - G A   o v e r   L E A C H   a n d   L E A C H - C   i n   W S N ,   Pro c e d i a   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 2 5 ,   p p .   2 4 8 - 2 5 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 1 7 . 1 2 . 0 3 4   [ 2 3 ]   N.   Sh a r ma  a n d   V.   V e r ma,   En e r g y   e f f i c i e n t   L E A C H   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e ss se n so r   n e t w o r k ,”   I J I N S , v o l .   2 ,   n o.   4,   p p .   1 - 1 1 ,   2 0 1 3 .   [ 2 4 ]   R .   E.   M o h a me d ;   A .   I .   S a l e h ,   M .   A b d e l r a z z a k ,   a n d   A .   S .   S a mr a ,   S u r v e y   o n   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k   a p p l i c a t i o n a n d   e n e r g y   e f f i c i e n t   r o u t i n g   p r o t o c o l s ,”   W i re l e ss   Pe rs o n a l   C o m m u n v o l .   1 0 1 ,   p p .   1 0 1 9 - 1 0 5 5 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 7 7 - 0 1 8 - 5 7 4 7 - 9 .   [ 2 5 ]   M .   R .   El   O u a d i   a n d   A .   H a sb i ,   C o mp a r i so n   o f   L E A C H   a n d   P EG A S I S   h i e r a r c h i c a l   r o u t i n g   p r o t o c o l i n   W S N ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   O n l i n e   a n d   Bi o m e d i c a l   En g i n e e ri n g   ( i J O E ) ,   v ol .   1 6 ,   n o .   9 ,   2 0 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.