I A E S   I n t e r n at io n al  Jou r n al  of   A r t if ic ia l  I n t e ll ig e n c e   ( I J - AI )   V ol .   10 , N o.   1 ,  M a r c h   202 1 , pp.  24 ~ 34   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 10 .i 1 .pp 24 - 34           24       Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   D e p l oym e n t  of  i n t e r n e t  of  t h i n gs - b ase d  c l ou d l e t - c l ou d  f or   su r ve i l l an c e  op e r at i on s       E d j e  E . A b e l 1 , A b d  L at if f  M u h a m m ad  S h af ie 2 , W e n g H ow e   C h an 3   1,2,3 Department of Compu ter Science, Universiti  Teknologi Malays ia, Malaysia   1 Department of Compu ter Science, Delta Stat e University, Nig eria       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e d  M a y 1, 2020   R e vi s e d  J a n 15, 2021   A c c e pt e d J a n 26, 2021       This research proposes the design of internet of  things (IoT)  camera/to xic gas  sensors  for  the  surveillance  of  a  nation’s  borders.  Also,  a  wearabl e  radio  frequency  identificat ion  (RFID)  tag  with  built - in  body - temperatu re/he artbeat  sensors,  for  monitoring  the  health  status  and   locations  of  military  pe rsonnel  while  on  border  patrol  duty  or  in  battlefield  combats.   Mobile  micro - controll ers  are  deployed  to  gather   sensed  data   retrieved  fro m  the  sensors/RFID  tags  and  transmitted   to  a   cloudlet  situated   at  the   co mmand  control  center,  located  200  meters   away  from  the  sensor   d ev ices.  Conseque ntly,  sensed  data  are  dispatch  to  the  cloud  data  center  when  t here  is  a  need  for  offline  data  mining  or  analysis.  The  distinguishing  featu re   of  our  proposed  system  from  previous  researches  is  that  the  health  stat us  and  locations  of  troops  (so ldiers)   are  monitored   while  they  ar e  in  border   patrol   duty  or  in  battlefield  combats.   Also,  the  introduction   of  cloudlet  s ervices  closer  to  the  IoT  sensor  devices  for  collection  of  sensed  data.  This   w ay,  the  sensed  data  or  information  gathered  at  the  cloud let  will  aid   timely  information  retrieva l  that  will  speed  up  intelligence   gathering   for  st rategic  military  operations,   especially   in  critical  situations.  This  is  an  innovative  attempt   to  apply  IoT - enabled   cloudlet - based  cloud  computing   to  support  military  operations.   K e y w o r d s :   Cloud compu ting   Cloudlets   Communicat ion protoc ols   Internet of t hings   Nation’s borders   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   E dj e  E . A be l   D e pa r tm e nt  of  C om put e r  S c ie nc e   U ni ve r s it i  T e knol ogi  M a la y s ia , M a la ys ia   E m a il :  e a e dj e 2@ gr a dua te .ut m .m y       1.   I N T R O D U C T I O N   T he   s ur vi va l  a nd  s a f e ty   of   a ny  na ti on  de pe nd  im m e ns e ly   on  t he   e xpe r ti s e   of   he r   m il it a r y  de f e ns e .  T he   bor de r s   of   a   na ti on  w hi c h   is   not   unde r   c ons i s te nt   s ur ve il la nc e   a r e   bound  to   b e   c om pr om is e d   by  b a ndi tr y  e ve nt   a nd  in f lu x  of   il le ga l  m ig r a nt s .  T he r e f or e ,  it   is   im pe r a ti v e   f or   th e   bor de r s   to   be   gua r de d  by  in nova ti ve   te c hnol ogi c a l  in f r a s tr uc tu r a l  a s s is ti ve   e qui pm e nt .  C ons e qu e nt ly ,  m il it a r y  pe r s onne l  de pl oye d  to   phys ic a ll y   gua r d  th e   bor de r s   a ls o   ne e d  to   b e   in   good  he a lt h  w hi le   pe r f or m in g  th e ir   c iv ic   dut y.  I n  a ny  s ta nd a r d  bor de r   pa tr ol   or   ba tt le f ie ld   e nvi r onm e nt ,  th e r e   is   a   m il it a r y  ba s e   o r   c om m a nd  c ont r ol   c e nt e r   th a t  m a na ge s   th e   ope r a ti ons   a nd  ta ke s   de c i s iv e   de c i s io ns   of   s tr a te gi z in g  th e   r e in f or c e m e nt s   of   bor de r   pa tr ol   o r   ba tt le f ie ld   c om ba ts   f or   a n   a bs ol ut e   vi c to r y  ove r   th e   a dve r s a r y.  E f f e c ti ve   a nd  e f f ic ie nt   m a na ge m e nt   of   m il it a r y  ope r a ti ons   a t  th e   c ont r ol   c e nt e r   c a n  be   a c hi e ve d  w it h  th e   a s s is ta n c e   of   s of twa r e   a nd   ha r dw a r e   s y s te m s   im pl e m e nt a ti on,  w he r e   in te r ne t  o f   th in gs   ( I oT )   s e ns in g  de vi c e s   pl a y  a   vi ta l  r ol e   a nd  a r e   in te gr a te d  w it h   th e   s e m a nt ic   c lo ud - ba s e d  s ol ut io n s   [ 1] .  T he   w or d  “ in te r ne t  of   th i ngs   ( I oT ) ”   w a s   in tr oduc e d  in   1999  by   K e vi n  A s ht on.  C om put e r s   or   a ny  di gi ta l  de vi c e s   c a n  c om m uni c a te   w it h  e a c h  ot he r ,  s ha r e   a nd  us e   in f or m a ti on  a m ong  th e m   w it hout   hum a n   in t e r ve nt io n,  a id e d   by  I oT .   I oT   s e ns in g  d e vi c e s   a r e   c la s s if ie d  a s   s e ns or s   a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       D e pl oy m e nt  of  i nt e r ne t  of  t hi ngs - bas e d c lo udl e t - c lo ud f or  s u r v e il la nc e  ope r at io ns   ( E dj e  E . A be l )   25   r a di o  f r e que nc y  id e nt if ic a ti on  ( R F I D )   ta gs .  I oT   s e ns or   is   a   de vi c e   th a t  c a pt ur e s   da ta   f r om   th e   phys ic a l   e nvi r onm e nt   a nd  us e s   bui lt - in   c om put e   r e s our c e   to   pe r f or m   pr e de f in e d  f unc ti on s   upon  de te c ti on  of   s pe c if ic   da ta   be f or e   pa s s in g  it   on  to   ot h e r   de vi c e s   a nd   ne twor k  [ 2] .  T hi s   w a s   uphe ld   by   [ 3] ,  de s c r ib in g  I oT   s e ns or   de vi c e   a s   a ny  de vi c e   th a t  c ol le c ts   da t a   a nd  r e m ot e ly   c om m uni c a te   th e   da ta   to   ot he r   di gi ta l  or   I oT   de vi c e s   s uc h  a s   c ont r ol le r s   a nd  s m a r tp hone s .  B a s ic a ll y,  I oT   s e ns or s   a r e   de s ig ne d  to   r e tr ie ve   a   huge   a m ount   of   da ta   dur in g  s e ns in g  e ve nt   of   a   s pe c if ic   e nvi r onm e nt .  O n  th e   ot he r   ha nd,  R F I D   ta gs   a r e   e it he r   pa s s iv e   or   a c ti ve ,  w hi c h  a r e   us e d  to   tr a c k  do w n  th e   lo c a ti on  of   a n  obj e c t.   D a ta   ob ta in e d  f r om   ta gs   a r e   r e a d  by  th e   R F I D   r e a d e r ,  w hi c h t r a ns m it  t he  da ta  t o ot he r  de vi c e s  s uc h a s  c om put e r  s ys te m s . H ow e ve r , t he y a r e  l im it e d i n da ta  s to r a ge ,   ubi qui to us   c om m uni c a ti on,  a nd  c om put a ti on  pow e r   a s   w e ll   a s   a r c hi te c tu r e   te c hnol ogy.  U bi qui to us   c om m uni c a ti on  r e qui r e s   out s ta ndi ng  in nova ti ons ,  f or   in s ta nc e ,   to   s uppor t  c ol la bor a ti ons   be twe e n  th in g s   a nd  th e   in te r ne t  a s   w e ll   a s   w e ll - de f in e d  c onne c ti vi ty   be tw e e n  p e opl e   a nd  th in g s   [ 4] .  A ls o,   I oT   s e n s or s   n e e d  a da pt a bl e   a r c hi te c tu r e   to   e nha nc e   th e   in te r a c ti vi ty   a m ong  di ve r s e   tr a ns m is s io n  s tr uc tu r e s   w it h  va r io us   r e s our c e s   f or   s e r vi c e   pr ovi de r s   a nd  e nd  us e r   in f o r m a ti on.  O n  t he   ot he r   ha nd,  c lo ud  c om put in g   is   a   pow e r f u l   te c hnol ogy  to   pe r f or m   m a s s iv e - s c a le   a nd  c om pl e x  c om put in g ,  e li m in a ti ng  th e   ne e d  to   m a in ta i n  e xpe ns iv e   c om put in g  ha r dw a r e ,  de di c a te d  s to r a ge   s pa c e ,   a nd  s of twa r e   [ 5] .  C ons e que nt ly ,  it   vi r tu a ll y  r e nd e r s   th r e e   s e r vi c e s   na m e ly   s of twa r e   a s   a   s e r vi c e   ( S a a S ) ,  pl a tf or m   a s   a   s e r vi c e   ( P a a S )   a nd  in f r a s tr uc tu r e   a s   a   s e r vi c e   ( I a a S ) , on a  pa y - as - you - go ba s is .     I nt e gr a ti ng  I oT   de vi c e s   a nd  th e   c lo ud  ha s   th e   pot e nt ia ls   to   ove r c om e   th e   a f or e m e nt io ne d  I oT   li m it a ti ons . W it h t he  m a s s iv e  da ta  r e s our c e  s to r a ge   a nd c om put a ti on of  t he  c lo ud, i t  is  de e m e d t o c om pl e m e nt   a nd  e nha nc e s   th e   pe r f or m a nc e s   of   I oT   de vi c e s .  T he r e f o r e ,  c li e nt s   c a n  a c c e s s   th e   s e r vi c e s   of   I oT   de vi c e s   vi a   th e   c lo ud  a t  a ny  ti m e   ir r e s pe c ti ve   of   th e ir   ge ogr a phi c a l  lo c a t io ns .  T hi s   i s   due   to   th e   f a c t  th a t  c lo ud  of f e r   f le xi bl e   a nd  s c a la bl e   a s s e ts   a nd  r e qui s it io n s ,  a s   w e ll   a s   it s   s e r vi c e s   a nd  r e s our c e s ,  a r e   ti m e ly   a va il a bl e   a nd  a c c e s s ib le  [ 4] . T he r e f or e , t he  m e r gi ng of  I oT  a nd C lo ud t e nds  t o be ne f it s  bot h t e c hnol ogi e s  how e v e r  t he r e  a r e   s om e   c ha ll e ng e s   th a t  m u s t  be   ov e r c om e   be f or e   th e y  c a n  a c tu a li z e   th e ir   f ul l  pot e nt ia ls . T he   m a jo r   c ha ll e ng e   is   th e  f a r - r e a c hi ng  c om m uni c a ti on d is ta nc e  be twe e n t he m . S uc h l ong - di s ta nc e  c om m uni c a ti on r e s ul ts  i n l a te nc y  de la y a nd j it te r . L a te nc y c a n gi ve  ne ga ti ve  i m pa c t  on i nt e r a c ti v e  r e s pons e  a s  t he  t a s k i n ha nd i nc r e a s e s , w hi c h  is   not   id e a l  f or   c r it ic a l  s it ua ti ons   in   a   ho s ti le   ba tt l e f ie ld   e nv ir onm e nt   or   bor de r   pa tr ol   th a t  ne e ds   ti m e ly   in te ll ig e nt   in f or m a ti on.  A ls o,  it   c a n  m a ke   r e nde r   th e   e nt ir e   c o m m uni c a ti on  s ys tr m s   unr e li a bl e   in   a   m il it a r y   c ont e xt ,  e s pe c i a ll y  in   th e   a r e a s   of   s ur ve il la nc e   a nd  in te ll ig e nc e   ga th e r in g,  w he r e   ti m e ly   in f o r m a ti on  is   pa r a m ount   f or   e f f e c ti ve   a nd   e f f ic ie nt   ope r a ti ons .   T he r e f or e ,  a   r e s our c e - r ic h  c lo udl e t  c om put in g  is   in tr oduc e d  to  r e s ol ve  t he  i s s u e  of  l a te nc y a nd c om m uni c a ti on de la y b e twe e n t he  I oT  a nd t he  c lo ud.   C lo udl e t  is   a   tr us te d   s m a ll e r   ve r s io n  of   th e   c lo ud   th a t  c om p r is e s   c lu s te r s   of   c om put e r s   th a t  a r e   c onne c te d  to   th e   in te r ne t   [ 6 - 7] .  I n  a ddi ti on,  it   e f f ic ie nt ly   p r ovi de s   c lo ud  c om put in g  s e r vi c e s   to   m obi le   de vi c e s ,   s uc h   a s   s m a r tp hone s ,  ta bl e t s ,  a nd   I oT   s e n s in g  de vi c e s .  C lo udl e t   ha s   th e   c a pa bi li ty   to   im pr ove   th e   r e s pons e   ti m e   a ppl ic a ti ons   r unni ng  on  I oT   s e ns in g  de vi c e s   by  ut il iz in g  lo w   la te nc y,  hi gh - ba ndw id th   w ir e le s s   c onne c ti vi ty ,  a s   w e ll   a s   ho s ti ng  th e   c lo ud  c om put in g   r e s our c e s   s uc h   a s   vi r tu a l  m a c hi ne s ,  phys i c a ll y  c lo s e r   to   th e   I oT   s e ns in g  de vi c e s   a c c e s s in g   th e m   [ 3] .  T hus ,  e li m in a te   th e   la te nc y  de la ys   of   lo ng - di s ta nc e   c om m uni c a ti on  be twe e n  th e   I oT   s e ns in g  d e vi c e s   a nd  th e   C lo u d.  T he   I oT   s e ns in g  de vi c e s   f unc ti on  a s   a   th in   c li e nt ,  w it h  a ll   it s   c om put a ti on  p e r f or m e d  in   th e   c lo udl e t.   H e n c e ,  th e   pr oxi m it y  of   th e   c lo udl e t  to   th e   I o T   is   ve r y i m por ta nt  f or  t i m e ly  ( in  m il li s e c onds )  e xe c ut io n of  j obs  or  t a s ks  i n t he  c lo udl e t.   T o  th e   be s t  of   our   knowle dge ,  th e r e   a r e   li m it e d  e xi s ti ng  r e s e a r c he s   on  th e   a ppl ic a ti on  of   I oT   ba s e d  c lo ud  c om put in g  to   s uppor t  m il it a r y  ope r a ti ons   a t  pr e s e nt .  F o r   in s ta nc e ,  [ 8]   in ve s ti ga te   th e   pot e nt ia l  u s e   of   I oT   in   m il it a r y  ope r a ti ons   w hi c h  in c lu de   r is ks ,  ne twor k  v ul ne r a bi li ti e s   a nd  th e   pol ic ie s   gove r ni ng  it s   ut il iz a ti on.  S om e   of   th e   ut il iz a ti on  of   I oT   hi ghl ig ht e d  in c lu d e s   th e   ba s e   ope r a ti ona l  s up por t  de ve lo pe d  to   pr ovi de   ba s ic   s uppor t  or   ne e ds   of   m il it a r y  pe r s onne ls   a nd  f a m i li e s ,  a nd  m oni to r in g   of   m il it a r y   pe r s onne l  a nd   e nvi r onm e nt   us in g  w e a r a bl e   s m a r t  c lo th in g.  C on s iq ue nt ly ,  s is ks   s u c h  a s   c yb e r s e c ur it y  a nd   pol ic y  s tr a te gy  pos e   c ha ll e nge s   f or   th e   e f f e c ti ve   a nd  r e li a bl e   us e   of   I oT   in   m i li ta r y  ope r a ti ons .  I n  [ 9] ,  a n   I oT - ba s e   m il it a r y   a s s is t a nc e   a nd  s ur ve il la nc e   s y s te m   in   th e   ba tt le f ie ld   is   de ve lo pe d.  D a ta   obt a in e d  f r om   th e   m ul ti - s e ns or   s ur ve il la nc e  de vi c e s  a r e  f or w a r de d t o a  m il it a r y unit  f or  t he  on w a r d pr oc e s s . T o t r a n s m it  t he  i nf or m a ti on s uc h  a s   th e   s e n s e d  d a ta  a nd  m e s s a ge s   th a t   w il l  a ll ow   th e   of f ic e r s   to  be   upda te d a bout   th e   s ta tu s   of   th e   ba tt le f ie ld   in   r e a l - ti m e   a s   th e y  pr oc e e d  f or   c om ba t.   F ie ld   s ur ve il la nc e   r obot   f or   la nd  m in e   de te c ti on  a nd  to xi c   ga s   s e ns in g  de vi c e s   is   pr opos e d  by  [ 10] .  I t  c a n  de te c t  c ove r e d  or   hi dde n  m e ta ls   a nd  s e n s in g  of   to xi c   ga s   a tt a c k s .  T he   r obot   is   w ir e le s s ly   c ont r ol le d  by  ut il iz in g  a n  a ndr oi d   phone .  F ur th e r m o r e ,  it   us e s   A r dui no  U no   m ic r o - c ont r ol le r   f or   th e   ga th e r in g  of   s e ns e d  da ta   a nd  N od e M C U   W iF i  to   in te r f a c e   th e   c ont r ol le r   a nd  th e   r obot .   T he r e f or e ,  a ll   s e ns in g  in f or m a ti on  ga th e r e d  by  th e   c ont r ol le r   is   tr a ns f e r r e d  to   th e   c lo ud  s e r ve r   a nd  a c c e s s e d   vi a  a  de s ig na te d w e bpa ge .  T hus , e na bl in g t he  R obot  t o be  us e d  in  r e a l - ti m e  a t  th e  ba tt le f ie ld  a nd moni to r e d a t   th e  m il it a r y he a dqua r te r s  s im ul ta ne ous ly .   T he   r e s e a r c h  w or k  of   [ 11]   a na ly z e s   th e   a ppl ic a bi li ty   of   I oT   i n  m il it a r y  de f e ns e   ope r a ti ons   w hi c h   in c lu de s  t he  t r a c ki ng of  obj e c t,  m oni to r in g t he  he a lt h of  m il it a r y pe r s onne l  in  a c ti ve  s e r vi c e , unde r gr ound a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    24   –   34   26   unde r w a te r   s ur vul li a nc e   a s   w e ll   a s   pr e di c ti ng  th e   pr e c e ns e   of   d r one s .  I t  a ls o   hi ghl ig ht s   how   e dge   te c hnol ogy  c a n  be   de pl oye d  f or   da ta   ga th e r in g  in   th e   m il i ta r y  dom a in   a nd  how   to   ut il iz e   th e   da ta   f or   in ti l le nc e   in s ig ht   to   e nha nc e   th e   de f e ns e   s ys t e m   c a pa bi li ty .  T he   r e s e a r c h  by  [ 12]   in ve s ti ga te s   th e   le ve r a gi ng  of   I oT   w it hi n  a   m il it a r y ne twor k e nvi r on m e nt , di s c us s in g t he  c ha ll e nge s  a nd  s o lu ti ons . T he y e nvi s a ge  t ha t  c ha ll e ng e s  s uc h a s   r e c onc il in g  th e   di f f e r e nc e s   be twe e n  c om m e r c ia l  I oT   a r c hi te c tu r a l  de s ig ns   a nd  m il it a r y  ne twor k  a r c hi te c tu r e s ,  a nd  th e   r e a li z a ti on  of   e f f ic ie nt   r e s our c e   I oT   m id dl e w a r e   m us t  be   a ddr e s s e d.  I t  a ls o  pr of f e r s   s ol ut io ns   to   r e s ol ve   th e   a f or e m e nt io ne d  c ha ll e nge s .  I n  [ 13]   a   m ode l - dr iv e n   e ngi ne e r in g  ( M D E )   a ppr oa c h  is   pr opos e d  f o r   th e  i m pl e m e nt a ti on of  m il it a r y he a lt h m oni to r in g, t o r e s ol ve  t he  i s s ue  of  t e c hnol ogi c a l  f r a gm e nt a ti on be twe e n   th e   m il it a r y  s e tt in gs   ( e .g.,  N a vy,  A i r   f o r c e   a nd  a r m y) .   I t   a ls o  in te gr a te s   th e   c om pone nt s   a nd  a ppl ic a ti ons   de pl oye d  by  r e s e a r c he r s   a nd  e ngi n e e r s   in   va r io us   di s c ip li ne s .  T he   m e ta - m ode l  i s   a c hi e ve d  by   th e   ut il iz a ti on   of   I oT   de vi c e s   e m be dde d  w it hi n  th e   m i li ta r y  s e tt in gs .  C ons e que nt ly ,  th e   m e ta - m ode l  r e s ol ve s   th e   is s ue s   a s s oc ia t e d  w it h  th e   im pl e m e nt a ti on  a s   a   pr oduc t  li ne   w hi le   e n ha nc in g  t he   unde r s ta ndi ng  be twe e n  e ngi ne e r s   a nd r e s e a r c he r s .   T he   a bove   e xi s ti ng  r e s e a r c he s   ha ve   be e n  a bl e   to   c ont r ib ut e   s ig ni f ic a nt ly   in   th e   de pl oye m e nt   of   I oT   C lo ud  f or   m il it a r y   ope r a ti ons .  B ut   a r e   una bl e   to   a ddr e s s   th e   is s ue   of   la te nc y  de la y  be twe e n  th e   th e   I oT   s e ns or s   a nd  th e   c lo ud,  to   pr ovi de   ti m e ly   in f or m a ti on  ne e de d  to   f a c il it a te   m il it a r y  in te ll ig e nc e   ga th e r in g  in   bot h  bor de r   s ur ve il la nc e   a nd  ba tt le f ie ld   ope r a ti ons   r e a l  ti m e   ba s is .  H ow e ve r ,  [ 10]   ut il iz e s   m ic r oc ont r ol le r s   to   r e tr ie ve   s e ns e d  da t a   f r om   th e   r obot   b e f or e   be e n   f or w a r e d  to   th e   c lo ud,  but   th e y  a r e   c on s tr a in e d  w it h   li m it e d  s to r a ge   c a pa c it y  a nd  pr oc e s s in g  pow e r .  M ic r oc ont r ol le r s   a r e   known  f or   th e ir   in a bi li ty   to   pe r f o r m   m ul ti p le   num be r s   of   e xe c ut io ns   s im ul ta ne ou s ly   a nd  un a bl e   to   in te r f a c e   de vi c e s   w it h  hug e   pow e r   di r e c tl y  [ 14 - 15] .  A ls o,  th e   pr e vous   r e s e a r c he s   a r e   ye t  to   m a ke   pr ovi s io n  f or   th e   f il te r in g  or   c le a ns in g  of   s e ns or y  da ta   or   s ig na l   to   r e m ove   unus f ul   one s ,  w hi c h  is   of   h ig h  im por ta nc e   in   m il it a r y  ope r a ti ons   s o  a s   to   obt a in   r e le va nt   in f or m a ti on  f or   in te ll ig e nc e   ga th e r in g.  C ons e qui e nt ly ,  s om e   o f   th e   e xi s ti ng  r e s e a r c he s   onl y  f oc us   on  he a lt h   m oni to r in g o f  m il i ta r y pe r s onne l  w hi le  ot he r s  pa y  onl y a tt e nt io n f or  de te c ti ng hidde n e xpl ove s  or  t oxi c  ga s  i n   ba tt le f ie ld .  T he r e f or e ,  th is   r e s e a r c h  pa pe r   te nds   to   de pl oy  c lo ud   e na bl e d  c lo udl e t  c om put in g  c lo s e r   to   th e   I oT   s e ns in g  de vi c e s   w hi c h  a r e   di s tr ib ut e d  in   a   na ti on’ s   bor de r s   a nd   pe r c e iv e d  e ne m y  t e r r it or y  ( e nvi r onm e nt ) ,  f or   s ur ve il la nc e   a nd   m oni to r in g  of   he a lt h  s ta tu s   of   gr a nd  tr oops   w hi le   in   ba tt le f ie ld   c om ba ts   o r   bor de r   pa tr ol   dut y.  A ls o,  to   in tr oduc e   pot e nt ia l  f il te r in g  te c hni qu e s   th a t  a r e   c a pa bl e   of   r e m ovi ng  ir r e le va nt   da ta  s ig na l  f r om   th e  ove r a ll  s e ns e d d a ta  s ig na l  obt a in e d. T he   c ur r e nt  r e s e a r c h c o nt r ib ut io n i s :   −   T he   in tr oduc ti on  of   a   w e a r a bl e   r a di o   f r e que nc y  i de nt if ic a ti on  ( R F I D )   ta g  w it h  bui l t - in   bod y   te m pe r a tu r e /h e a r tb e a t  s e ns or s ,  f or   m oni to r in g  th e   he a lt h  s ta tu s   a nd  lo c a ti ons   ( w he r e - a bout )   of   m il i ta r y   pe r s onne l  in  bor de r  pa tr ol  dut y a nd ba tt le f ie ld  c om ba t.   −   T he   de pl oym e nt   of   c lo udl e t  c lo s e   to   I oT   s e ns in g  d e vi c e ( s )   t o  r e s ol ve   th e   i s s ue s   of   hi gh  la te nc y   a nd  de la ys  c a u s e d by long - di s ta nc e   c om m uni c a ti on be twe e n I o T  de vi c e s  a nd t he  c lo ud pla tf or m .    −   T he   m ode ll in g  of   ka lm a n   f il te r in g   te c hni que   to   r e m ove   e xc e s s iv e   noi s e   or   out li e r s   f r o m   th e   da ta /i m a ge ( s )   c a pt ur e d  by  th e   R F I D s /s e n s or s .  T hu s ,  to   a voi d  m is in f or m a ti on  dur in g  m i li ta r y  in te ll ig e n t   de c is io n m a ki ng a nd w e ll be in g of  m il it a r y pe r s onne l  in  ope r a ti ons .    −   L in e a r  di s c r im in a nt  a na ly s is  i s  f or m ul a te d t o  e li m in a te  r e dunda nt  da ta /i m a ge ( s )  f r om  t he  e nt ir e  c a pt ur e d   s e ns e d d a ta  i n or de r  t o obta in  r e le va nt  da ta /i m a ge s  n e e de d f or  i nt e ll ig e nt  de c is io ns .    T he   r e s t   of   th is   pa p e r   is   s tr uc tu r e d:   S e c ti on   2  de s c r ib e s   th e   r e s e a r c h   m e th odol og y  a dopt e d  to   a c tu a li z e   th e   c ur r e nt   s tu dy.  S e c ti on  3  pr ovi de s   a   de ta il e d  in s ig ht   of   th e   pr opos e d  s ys te m   a r c hi te c tu r e ,  f or   th e   e nha nc e m e nt   of   m il it a r y  ope r a ti ons   a nd  th e   he a lt h  s ta tu s   of   gr a nd  tr oops ,  w hi le   in   bor de r   pa tr ol   dut y  a n d   ba tt le f ie ld   c om ba ts .  S e c t io n  4  pr e s e nt s   ge ne r a l  di s c us s io n  of   th e   pr opos e d  s ys te m   a r c hi te c tu r e   f ol lo w e d  by  th e  c ha ll e nge s  f or  t he  de pl oym e nt  of  I oT - e na bl e d c lo udl e t - c lo u d i n m il it a r y  c ont e xt s , w hi c h l e a ds  t o pote nt ia l  f ut ur e  r e s e a r c h di r e c ti ons . S e c ti on 5 pr e s ne t  th e  c on c lu di ng r e m a r k.        2.   R E S E A R C H   M E T H O D O L O G Y   W e   a dopt e d  th e   c yc li c   a c ti on  r e s e a r c h  m e th odol ogy  to   c onduc t  th is   r e s e a r c h  s tu dy.  C yc li c   a c ti on  r e s e a r c h  pr oc e s s   e n a bl e s   th e   g e ne r a ti on  of   pr e s c r ip ti ve   de s ig n  knowle dge   th r ough  s tr uc tu r in g  a nd  e va lu a ti ng  c ol le c ti ve   I nf or m a ti on   T e c hnol ogy  a r ti f a c ts   in   a n  or ga ni z a ti on a l  s e tt in g  [ 16] .  I t   is   m a in ly   c om pr is e d  of   f iv e   s ta ge s   a r r a nge d  in   c yc li c a l   pa tt e r n.  T he s e   s ta g e s   in c lu de   a s s e s s in g  th e   c ur r e nt   s it u a ti on,  id e nt if y  is s ue s   f r om   th e   e xi s ti ng s it ua ti on,  de vi s e  a   pl a n   to   r e s ol ve   th e   is s ue s ,   a na ly z e   s ol ut io n a nd  r e f le c t,  a s   de pi c te d   in   F ig ur e   1.   T he r e f or e ,  th e   s ta ge s   a r e   ut il iz e d  to   a c tu a li z e   th e   r e s e a r c h  obj e c ti ve s   of   th is   s tu dy.  F ir s tl y,  a n  in ve s ti ga ti on   w a s  c a r r ie d out on r e la te d e xi s ti ng r e s e a r c h w or ks  t o a s c e r ta in  t he  l e ve l  of  ut il iz in g I oT - e na bl e d c lo ud s e r vi c e   to   s uppor t  M il it a r y  pe r s onne l  in   th e ir   ope r a ti ons   w hi le   on  th e   ba tt le f ie ld   in   th e   in tr oduc to r y  s e c ti on  of   th is   r e s e a r c h.  F in di ngs   s how   th a t  th e r e   i s   a   s ig ni f ic a nt   d e pl oym e nt   of   I oT - e na bl e d  C lo ud  s e r vi c e s   to   a id   th e   ope r a ti ons   of   m il it a r y  pe r s onne l  w hi le   on  th e   ba tt le f ie ld   w it h  r e s pe c t  to   s ur ve il la nc e   a nd  a c c e s s   to   in f or m a ti on.  T he r e a f te r ,  th e   e m in e nt   is s ue s   a r e   id e nt if ie d  in   pr e vi ous   r e s e a r c h e s   ( s e e   in tr oduc ti on)   th a t  m a y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       D e pl oy m e nt  of  i nt e r ne t  of  t hi ngs - bas e d c lo udl e t - c lo ud f or  s u r v e il la nc e  ope r at io ns   ( E dj e  E . A be l )   27   hi nde r   th e   e f f e c ti ve ne s s   a nd  e f f ic ie nt   u s e   of   I o T - e na bl e d  c lo ud  s e r vi c e s   to   e nha nc e   m il it a r y  ope r a ti ons   a t   th e   ba tt le f ie ld   a s   w e ll   a s   how   it   c a n  be   e xt e nde d  to   s uppor t  th e   s ur ve il la nc e   of   a   N a ti on’ s   bor de r .  A f te r   w hi c h,  a   pl a n  is   de vi s e d  on  how   to   r e s ol ve   th e   i s s ue s   id e nt if ie d  by  pr opos in g  a nd  f or m ul a ti ng  I oT - e na bl e   c lo udl e t - c lo ud a r c hi te c tu r e  m ode l.  T he  pr opos e d s y s te m  i s  e xt e ns iv e ly  a na ly z e d a s  c a pt ur e d i n s e c ti on 3 of  t hi s  a r ti c le .   F ur th e r m or e ,  w e   r e f le c t  on  th e   pr opos e   s ys te m   c a pa bi li ty   a nd  di s c us s   s om e   c ha ll e nge s   th a t  c oul d  le a d  to   pot e nt ia l  f ut ur e  r e s e a r c h   di r e c ti ons  i n s e c ti on 4 of  t hi s  a r ti c le .           F ig ur e  1. C yc li c  a c ti on r e s e a r c h m e th odol ogy       3.   P R O P O S E D   S Y S T E M  A R C H I T E C T U R E   T he   pr opos e d  s ys tm   m ode l  is   ba s e d  on  th e   de pl oym e nt   of   c a m e r a   a nd  to xi c   ga s   s e ns or s   f or   th e   s ur ve il la nc e   of   ba tt le f ie ld   e nvi r onm e nt   a nd  th e   bor de r s   o f   a   n a ti on.  A s   w e ll   a s   a   w e a r a bl e   r a di o  f r e que nc y  id e nt if ic a ti on  ( R F I D )   ta g  w it h  bui lt - in   body  te m pe r a tu r e /h e a r tb e a t  s e ns or s ,   f or   m oni to r in g  th e   he a lt h s ta tu s   of   gr a nd  tr oops   ( m il it a r y  pe r s onne l)   in   bor de r   pa tr ol   a nd  ba tt le f ie ld   c om ba t.   C on s e que nt ly ,  w e   in tr oduc e   th e   s e r vi c e s   of   c lo udl e t  c lo s e   to   th e   I oT   s e ns in g  de vi c e s   a nd  th e   m ode li ng  of   a   K a lm a n  f il te r in g   a lg or it hm ,   to   r e m ove   e xc e s s iv e   noi s e   or   out li e r s   f r om   th e   da ta /i m a ge ( s )   c a pt ur e d  by  th e   s e ns or s /R F I D s .  F ur th e r m or e ,   l in e a r   di s c r im in a nt   a na ly s is   is   f or m ul a te d  to   e li m in a te   r e dunda nt   da ta   a nd  bl ur r e d  im a ge ( s )   f r om   th e   e nt i r e   s e ns e d i nf or m a ti on, t o obta in  r e le va nt  da ta /i m a ge ( s )  ne e d e d f or  i nt e ll ig e nt  de c is io ns .   I oT  c a m e r a  s e ns or s  a r e  a tt a c he d t o m ul ti pl e  dr one s  f o r  m oni to r i ng t he  pe r c e iv e d e ne r m y  ( a dva r s or y)   c a m p  dur in g  w a r f a r e   o r   th e   bo r de r s   of   a   c ount r y  to   c he c km a te   c r im in a l  a c ti vi ti e s .  A ls o,  to xi c   ga s   s e ns or s   a r e   e m be dde d  unde r gr ound  w it hi n  th e   ba tt le f ie ld   e nv ir onm e nt .  G r a nd  tr oop  s ol di e r s   a r e   s ta ti one d  a t  pr oxi m it y  to   th e   e nvi r onm e nt   unde r   s ur ve il la nc e ,  w hi c h  a r e   a ls o  r e s pons ib le   f or   c ont r ol li ng  th e   dr one s   w it h  a   r e m ot e - c ont r ol   de vi c e ( s ) .  E ve nt s   c a pt ur e d  by  th e   s e n s or s   a r e   tr a n s f e r r e d  to   a   c ont r ol le r   ( M obi le   R a s pbe r r y) ,  w hi c h  pe r f or m s   a   de - noi s in g  p r oc e s s   on  th e   s e ns e d  da ta   by  ut il iz in g  a   ka lm a n  f il te r in g  ( K F )   a lg or it h m .  I ts   m a jo r   f e a tu r e s   c ons is t  of   a   2.4H z   pr oc e s s in g  s pe e d,  802.11  a c   W i F i,   dua l - ba nd  of   2.5 G H z   a nd  a   1 G B   R A M .  F ur th e r m or e ,  th e   r a s pbe r r y  P i  is   pr ogr a m m e d  to   ha ve   a   f unc ti o n  th a t  c om m uni c a te s   di r e c tl y  w it h  th e   s e ns or s ,   to   e it he r   a c ti va te   or   put   th e m   in   s le e p   m ode .  T hi s   d e c is io n   is   ta ke n   ba s e d   on  th e   na tu r e   of   s e ns in g   e ve nt   r e tr ie ve d  f r om   th e   s e ns or s   ove r   dur a ti on  o f   ti m e .  F o r   in s ta nc e ,  if   th e   s e ns in g  da ta   f r om   th e   s e ns or ( s )   s how s   th e r e   a r e   no s e c ur it y  th r e a t  or   s u s pi c io us   e ve nt  c a pt ur e d  ove r   a  pe r io d  of   ti m e ,  s e ns or ( s )   a r e   s w it c he d   to   s le e p  m ode   s o  th a t   e ne r gy  c ons um pt io n  c a n  be   m in im z e d.  H ow e v e r ,  s e ns or s   a r e   a ut om a ti c a ll y  tr a gga r d  in to   a c ti ve   s ta te   by  a   s u s pi c io us   e ve nt   s uc h  a s   il le ga l   m ig r a nt ( s )   a tt e m pt in g  to   c r os s   ove r   th e   bor de r ,  gr oup  of   p e r s ons   a r m e d  w it h  da nge r ous   w e a pons ,  a nd  ha r m f ul   ga s   a r om a   de te c t e d  w it hi n  th e   e nvi r onm e nt .  T h e   K a lm a n   f il te r ,  na m e d  a f te r   R udol ph  E .  K a lm a n,  is   o f te n  us e d  f or   s m oot hi n g  a nd  de - noi s in g  of   s e ns in g  im a ge s   [ 17] .  I t   e li m in a te s   e xc e s s iv e   noi s e   f r om   th e   s e ns in g  s ig n a ls   to   obt a i n  th e   a c tu a l  one s ,  by  ut il iz in g  pr e di c to r   or   a   th r e s hol d  va lu e   th a t  is   c om pa r e d  w it h  s ig na l  s e n s e d  da ta   va l ue   a t  a n  in te r va l.   I f   th e   s e ns e d  da ta   va lu e   is   gr e a te r   th a n  th e   pr e di c to r   va lu e ,  th e n  th e   s e ns e d  da ta   is   a c c e pt e d.  S e ns e d  da ta   is   di s c a r de d  w he n  it s   va lu e   is   le s s   th a n  th e   pr e di c to r   va lu e .  A lg or it hm   1  de not e s   th e   pe r f or m a nc e   of   th e   K F .  F ir s tl y,  it   a s s um e s   th e   pr e s e nt   s ta te   P s   is   r e gr e s s e d  f r o m   th e   pr e vi ous   s ta t e   P s - 1 .  T he r e f or e ,  th e   obs e r va ti on  of   th e   pr e s e nt   s ta te   i s   de pi c te d  a s   O s .P s | s - 1   w hi c h  s ym bol iz e s   th e   e s ti m a ti on  of   P   a t  ti m e   s ,   w he r e a s   A s | s - 1   de not e s   th e   e s ti m a ti on  a c c ur a c y.   K F   pr oc e s s e s   th e   s e n s e d   da ta   upon  a r r iv a l  in   th e   r a s pb e r r y  p i  due   t o  it s   r e c ur s iv e   f unc ti ons   w it h  m in im um   us a ge   of   m e m or y.  T he   da ta   pr oc e s s in g  le v e l  us e s   it s   ow n  a bi li ty   to   in f e r   th e   opt im a l  e s ti m a te   f r om   a   la r ge r   s e t  of   da ta   w he n  noi s e   is   e li m in a te d  f r om   th e   da ta   by  K F .  A f te r   w hi c h  va lu a bl e   da ta   c or r e s ponding  to   t he   pr e de f in e d t hr e s hol d va lu e s  a r e  ge n e r a te d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    24   –   34   28   A lg or it h m  1:  K al m an  f il t e r in g ( K F )  al gor it h m   1.   T s   –   T r a n s i t i o n   s t a t e   ( I n d i c a t i n g   p r e v i o u s   s t a t e   P s - 1 )    V s   –   V a r i a b i l i t y   m e a s u r e m e n t   o f   t h e   p r o c e s s   n o i s e   W s   –   V a r i a b i l i t y   m e a s u r e m e n t   o f   o b s e r v i n g   n o i s e   R s   –   R e g u l a t e   i n p u t   ( i n d i c a t i n g   t h e   c o n t r o l   v e c t o r s )   U s   –   O b s e r v a t i o n   p r o c e s s   H s   ~   ( 0 ,   V s )   N s  ~   ( 0 ,   W s )   2.   C a l c u l a t i n g   t h e   p r e s e n t   s t a t e   P s   b y   u t i l i z i n g   t h e   p r e v i o u s   s t a t e   P s - 1   Ps = T s P s - 1   + R s V s   +   H s   O s  = U s P s   +   N s   3.   E s t i m a t e   t h e   p r e s e n t   s t a t e   f r o m   t h e   p r e v i o u s   s t a t e   P s | s - 1   = T s P s - 1 | s - 1   + R s V s   V a r i a b i l i t y   m e a s u r e m e n t   p r e d i c t i o n   A s | s - 1  = T s A s - 1| s - 1 T s T   +   V s   4.   C o m b i n i n g   p r e s e n t   p r e d i c t i o n   w i t h   p r e s e n t   o b s e r v a t i o n   P r e s e n t   O b s e r v a t i o n   P.O s  = O s   –   U s P s | s - 1   C o v a r i a n c e   M e a s u r e m e n t   O b s e r v a t i o n   Vm s   = U s   A s | s - 1 U s T   +   W s   B e s t   g a i n   ( A c t u a l i z a t i o n   o f   R e l e v a n t   s e n s e d   d a t a )   Bg s   = A s | s - 1 U s T   Vm s - 1       O n t he  ot he r  ha nd, a  r a di of r e que nc y i de nt if ic a ti on ( R F I D )  r e a d e r  w it h t he  c ove r a ge  r a nge  of  200m i s   de pl oye d  to   r e a d  d a ta   obt a in e d   f r om   bot h  pa s s iv e   a nd  a c ti ve   t a gs   w or n  by  tr oops   ( m il it a r y  pe r s onne l) .  T he   R F I D   r e a de r s   a r e   pr ogr a m m e d  to   tr a ns m it   th e ir   in f o r m a ti on  t o  th e   r a s pbe r r y  P i  c ont r ol le r s .  H e nc e ,  s e ns e d   da ta   a nd  th e   in f or m a ti on  r e ga r di ng   th e   lo c a ti on  of   t r oops   a r e   c ol le c te d  in   th e   R a s pbe r r y  P i,   a nd  th e n   f or w a r de d t o t he  c lo udl e t  vi a  a  W iF i  c om m uni c a ti on pr ot oc ol  f or  onw a r d pr oc e s s in g, a s  d e pi c te d i n F ig ur e  2.           F ig ur e  2. O ve r vi e w  of  m il it a r y a s s is te d I oT - ba s e d  c lo udl e t - c lo ud a r c hi te c tu r e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       D e pl oy m e nt  of  i nt e r ne t  of  t hi ngs - bas e d c lo udl e t - c lo ud f or  s u r v e il la nc e  ope r at io ns   ( E dj e  E . A be l )   29     C lu s te r s   of  s e r ve r s   a r e   de pl oy e d  a s   c lo udl e t s   in  c lo s e   pr oxi m it y  to   th e   I o T   de vi c e s   to   r e duc e   th e   f a r - r e a c hi ng  di s ta nc e   of   th e   c lo ud.  T he r e   is   th e   pos s ib il it y  of   s e ns e d  da ta   r e dunda nt   oc c ur r e nc e   a f te r   th e   f il te r in g   of   noi s e   f r om   th e   s e ns e d  da t a   by  th e   K F   a lg or it hm .  F or   in s ta nc e ,  if   c a m e r a   s e n s or   A   c a pt ur e d  a n  e n e m y  a nd  th e   e ne m y  m ove s   to w a r d  s e ns or   c a m e r a   B ,  th a t  s a m e   e ne m y  w il l  be   r e c a pt ur e d   by  B ,   r e s ul ti ng  to   da t a   dupl ic a ti on.  T he r e f or e ,  dupl ic a te   s e ns e d  da ta   a r e   r e m ove d  f r om   th e   f il te r e d  s e ns e d  da ta s e t  to   obt a in   r e le va nt   in f or m a ti on.  T he   r e le va nt   s e ns e d  im a ge /d a ta   unde r goe s   f e a tu r e   e xt r a c ti on  pr oc e s s   to   obt a in   th e   e xa c t  im a ge /   da ta   by  ut il iz in g  a   m a c hi ne   le a r ni n g  a lg or it hm .  T he r e   a r e   th r e e   m a in   ty pe s   of   m a c hi ne   le a r ni ng  a lg or it hm   na m e ly ,  s upe r vi s e d,  uns up e r vi s e d  a nd   s e m i - s upe r vi s e d.  T he   s upe r vi s e d  le a r ni ng  w ho s e   pr oc e s s   is   m a jo r ly   c la s s if ic a ti on  is   w e ll   known  a nd  m os tl y  de pl oy  f or   th e   r e m ova l  of   dupl ic a te   s e ns e d  da ta   f r om   s e n s or y  da ta s e ts .  O n  th e   ot h e r   ha nd,  th e   uns upe r vi s e d  w hi c h  i s   m a i nl y  of   c lu s te r in g  pr oc e s s   is   us e d  f or   f e a tu r e   e xt r a c ti on.  W e   ha v e   a dopt e d   th e   li ne a r   di s c r im in a nt   a na ly s i s   ( L D A )   a lg or it hm   pr opos e d  by  [ 18]   f or   th e   f e a tu r e   e xt r a c ti on  pr oc e s s  a s   de pi c te d   in   a lg or it hm   2.  L D A   is  a  pow e r f ul   c la s s if ic a ti on  to ol   us e d   f or   bot h  da ta   r e duc ti on  a nd  f e a tu r e   e xt r a c ti on.  C ons e que nt ly ,  th e   r e le va nt   s e ns e d  d a ta /i m a ge   unde r goe s   a n  a na ly ti c a l   pr oc e s s   in   or de r   to   obt a in   m e a ni ngf ul   or   in te ll ig e nt   in f or m a ti on  a bout   th e   s ta tu s   of   th e   e nvi r onm e nt   unde r   s ur ve il la nc e .  I f   th e   in te ll ig e nt   in f or m a ti on  obt a in e d  s how s   a n  e ne m y  w it hi n  th e   e nvi r onm e nt ,  th e   g r a nd  tr oo p   s ol di e r s   a r e   a le r te d  vi a   th e ir   m obi le   phone s   to   pr oc e e d  to   th e   lo c a ti on  of   th e   e ne r m y  c a pt ur e d  w it hi n  e nvi r onm e nt   ( ba tt le f ie ld  or  bo r de r ) .  M or e  s o, s ol di e r s  a r e  a tt a c he d w it h r a di o  f r e que nc y i de nt if ic a ti on  ( R F I D )   ta gs   f it te d  w it h  te m pe r a tu r e   a nd  he a r tb e a t  s e n s or s   f or   th e   m o ni to r in g  of   s ol di e r ’ s   lo c a ti on  a nd  th e ir   he a lt h  s ta tu s , w hi le  on bor de r  pa tr ol  dut ie s  or  c om ba t .       A lg or it h m  2:  L in e ar  d is c r i m in an t  an al ys is  ( L D A )  al gor it h m   Let Q a T Q a  =   N o n - z e r o s   v e c t o r s   M a t r i x ,   v i   b e   t h e   i t h   N o n - z e r o   v a l u e ,   V   =   N o n - z e r o   v e c t o r ,   G   *   J = M a t r i x   d i a g o n a l .   I n p u t   a   s e t   o f   t r a i n i n g   c a p t u r e d   i m a g e s   { I }   w h e r e   e a c h   i s   k n o w n   t o   b e   N - d i m e n s i o n a l   v e c t o r .   1.   C o m p u t e   t h e   N o n - z e r o   v e c t o r s   o f   Q a T Q a   w i t h   N o n - z e r o   v a l u e s :   N z   = [v 1 …v r ],   wh e r e   r   ≤   K - 1  a n d   Q a   is from   D BTW =Q a Q a T   2.   C o m p u t e   t h e   i n i t i a l   r   m o s t   w e i g h t y   N o n - z e r o   v e c t o r s   a n d   t h e i r   c o r r e s p o n d i n g   N o n - z e r o s   v a l u e s   o f   t h e   n u l l   s p a c e   o f   D BTW  by   V= Q a N z   a n d   A a   =   V T D BTW V   ;   L e t   M = V A b - 1/2   c o m p u t e   n o n - z e r o   v e c t o r s   o f   M T D SOS M ,   P   3.   D e l e t e   ( o p t i o n a l l y )   N o n - z e r o   v e c t o r s   w i t h   l a r g e s t   N o n - z e r o   v a l u e s   i n   P .   L e t   P G   a n d   A w   b e   th e   G   ( ≤   r )   s e l e c t e d   N on - z e r o  v e c tor s   a n d   th e i r   c o r r e s po n d in g   N on - z e r os   v a lu e s .   4.   M a p   a l l   c a p t u r e d   i m a g e s   { I i }   t o   t h e   G - d i m e n s i o n a l   s u b s p a c e   s p a n n e d   b y   ⅂   =   M P G   A w   - 1/2 ,  a n d   h a v e   { o i } ,   w h e r e   o   =   ⅂ T I i .   5.   D i m e n s i o n a l i t y   c a n   b e   r e d u c e d   f u r t h e r ;   w h e r e   t h e   d i m e n s i o n a l i t y   o f   o i   f r o m   G   t o   J   b y   e x e c u t i n g   L D A   o n   { o i } ,   C ( s i z e   G   *   J )   b e   t h e   b a s e s   o f   t h e   O u t p u t   6.   O b t a i n   t h e   o p t i m a l   d i s c r i m i n a n t   f e a t u r e   w h i c h   i s   r e p r e s e n t e d   b y   F   =   ( I )   =   ( ⅂ W) T I.       T he   he a r tb e a t  a nd  th e   body  te m pe r a tu r e   of   s ol di e r s   a r e   to   be   m oni to r e d  a s   w e ll   a s   th e ir   lo c a ti ons   on   th e   ba tt le f ie ld   or   bor de r s   in   r e a l - ti m e   ba s i s .  I f   a   s ol di e r   i s   de te c te d  of   a ny  s udde n   c ha nge s   in   hi s   he a lt h s ta tu s ,   th e   c lo udl e t  im m e di a te ly   r e la y  th is   in f or m a ti on  a s   w e ll   a s   th e   lo c a ti on  of   th e   s ol di e r   to   th e   he a lt h  r e s c ue   m il it a r y  te a m   vi a   a   m obi le   phone   f or   qui c k  r e s pon s e .   I n  a ddi ti on,  if   a   s ol di e r ’ s   lo c a ti on  is   de te c t e d  to   b e   c om pr om is e d  th e r e f or e   e xpos in g   hi m   to   th e   e ne m y( s ) ,  th e   m il it a r y  ba s e   is   a le r te d  vi a   m obi le   phon e   f or   r e in f or c e m e nt .  S e ns e d  da t a   a r e   onl y  di s pa t c he d  to   th e   c lo ud   vi a   W iF i,   G P S   a nd  m e s s a ge   qu e r y  te le m e tr y  tr a ns f e r   ( M Q T T )   pr ot oc ol ,  w he n e ve r   th e r e   is   no  e m e r ge nc y  s it ua ti on  or   s us pe c te d  e ve nt   c a pt ur e d  dur in g  s ur ve il la nc e   ope r a ti ons .   H ow e v e r ,  th e   a va il a bl e   s to r a ge   s pa c e   in   th e   c lo udl e t  c a n  be   us e d   to   c a c he   a   por ti on  of  t he  da ta ba s e  f r om  t he  c lo ud. T hus , t o obta in  s e ns e d da ta  t ha t  ha s  be e n pr e vi ous ly  f or w a r de d t o t he  c lo ud or   in f or m a ti on  s e nd  to   th e   c lo ud   vi a   th e   in te r ne t   f r om   th e   m il it a r y  he a dqua r te r s .  F or   in s ta nc e ,  m il it a r y  pe r s onne l   m oni to r in g  th e   e nt ir e   e ve nt   a t  th e   f or c e   he a dqu a r te r s   on  th e   c lo ud  vi a   th e   in te r ne t  m a y  de c id e   to   a s k   s om e   tr oops   to   pul l  out   f r om   th e   ba tt le f ie ld   a nd   r e tu r n  ba c k   ho m e   de pe ndi ng  on   s it ua ti on s   on   gr ound.  T hi s   i nf or m a ti on  c a n  onl y  ge t  to   th e   c om m a nda nt   a t  th e   ba tt le f ie ld   c ont r ol   c e nt e r   th r ough  th e   c lo udl e t  c a c hi ng  a   por ti on of   th e  c lo ud da ta ba s e . F ur th e r m or e , de c is io ns  a nd c om m uni c a ti on f r om  he a dqua r te r s  t o t he  ba tt le f ie ld   c ont r ol  uni t  vi a  t he  c lo ud i s  a ls o ha ndl e d by the  c lo udl e t,  w hi c h  r e c e iv e s  s uc h i nf or m a ti on f r om  t he  c lo ud a nd   in   tu r n  r e la y  it   to   th e   c ont r ol   uni t.   T h e r e   a r e   s e v e r a l  da ta b a s e s   f or   s to r in g  s e n s e d  d a ta   in   c lo ud  pl a tf or m   na m e ly ,  H a doop   a nd  N oS Q L   a nd   r e la ti ona l  d a ta ba s e .  T he   H a doop  a nd   N oS Q L   da ta ba s e   a r e   hi ghl y  in   de m a nd.  N oS Q L   da ta ba s e   i s   known  f or   it s   pr ovi s io ni ng  f e a tu r e s   ( s uc h  a s   dyna m ic a ll y  m odi f yi ng  da ta   s c he m a ,   hor iz ont a l  s c a la bi li ty ,  m e m or y,  a nd   di s tr ib ut e d  in de x) ,   w hi c h  th e   c onve nt io na l   r e la ti ona l  da t a ba s e   is   una bl e   to   pr ovi de .  O n   th e   ot he r   ha nd,   H a doop   is   a n   ope n - s our c e   de ve lo pm e nt   of   G oogl e   M a pR e duc e ,  w hi c h   s uppor ts   m a s s iv e   da ta   pr oc e s s in g  w it h  e nh a nc e d  p e r f or m a nc e   [ 19] .  P r e vi ous   r e s e a r c he s   ha ve   pr ove n  th a t  th e   c om bi na ti on  of   H a doop  a nd  N oS Q L   da ta ba s e s   is  a n  e f f e c ti ve  m e a ns   of   pr oc e s s in g  a nd  s to r in g  of   da ta ,  w hi c h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    24   –   34   30   a ll ow s   uni f or m   a c c e s s   a nd,  th e   m a n a ge m e nt   da t a   [ 20] .  F ig ur e   3  de pi c ts   th e   ge ne r a l  f r a m e w or k  of   th e   pr opos e d  s ys te m   il lu s te r a in g  how   th e   va r io us   c om pone nt s   of   th e   s ys te m   in te r a c t  to   e a c h  ot he r ,  f ol lo w e d  by  a   m a th e m a ti c a l  m ode l  of  t he  pr opos e d s y s te m  f r a m e w or k.           F ig ur e  3. T he  f r a m e w or k of  t he  m il it a r y a s s is te d I oT - ba s e d  c lo udl e t - c lo ud       T he   m a th e m a ti c a l  m ode l   of   th e   pr opo s e d s ys te m   f r a m e w or k  a s  s how n  in   A lg or it hm   3   is  c om pr is e   of   f our   m a in   s te ps .  A t  th e   in it ia l  s ta ge ,  s e n s e d  da ta   ge ne r e a t e d  f r om   a c ti va te d  s e ns or   nod e s   a r e   f il te r e d  w it h  th e   s uppor t  of  K a lm a n F il te r in g t ha t   a s  s how n   in  A lg or it h m  1  f or  t he  r e m ova l  of  e xc e s s iv e  noi s e  ( dupl ic a te  da ta ) .   H e nc e ,  to   obt a in   r e le va nt   s e n s e d  da ta   ( im a ge s ) ,  pr om ti ng  th e   li ne a r   di s c r im in a nt   a na ly s i s   a s   s how n  in   A lg or it hm   2  to   e xt r a c t  th e   a c tu a l  f e a tu r e s   f r om   th e   r e lv a nt   s e ns e d  da ta .  T he   f e a tu r e s   e xt r a c te d   a r e   us e d  f or   de c is iv e   de c is io n  m a ki ng  by  th e   m il it a r y  pe r s onne l.   A s   m e nt i one d  e a r li e r ,  s e ns or s   a r e   a c tv it a te d  onl y  w he n  unus ua l  e ve nt  ( i. e . de te c ti on of  i ll e ga l  m ig r a nt s  a t  th e  boa r de r  a n a dve r s a r y w it hi n ba tt le f ie ld )  oc c ur , e ls e  t he y   r e m a in   in   a n  id le   s ta te   to   c ons e r ve   e n e r gy.  F ur th e r m or e ,  th e   f u nc ti ona lt y  of   A lg or it hm   2  is   r e pe a te d  unt il   a ll   a c tu a l  f e a tu r e s  a r e  e xt r a c t e d r e s pe c ti ve ly .        A lg or it h m  3:  P r op os e d   s ys t e m   f r a m e w o r k   L e t   T   =   S e n s o r   n o d e ( s )   A s   =   A c t i v a t e d   S e n s o r ( s )   I s   = De - A c t i v a t e d   ( R e m a i n   i n   I d l e   s t a t e )   s e n s o r ( s )   S d   =   S e n s e d   d a t a   R s   =   R e t r i e v e d   s e n s e d   d a t a   S t e p 1   I f   R e q u e s t   S d   = = T   T h e n   A s   Else I s   S t e p 2   W h i l e   R s   ;   E x e c u t e   A l g o r i t h m   1 :   K a l m a n   F i l t e r i n g   ( K F )   O b t a i n   R e l e v a n t   s e n s e d   D a t a :   B g s   = A s | s - 1 U s T   Vm s - 1   S t e p 3   I f   B g s  = =   A s | s - 1 U s T   Vm s - 1   ;   C a l l   A l g o r i t h m   2 :   L i n e a r   D i s c r i m i n a n t   A n a l y s i s   ( L D A )   S t e p 4 :   E l s e   I f   L D A   = =   F   ( P o s s i b l e   F e a t u r e s )   ;   O b t a i n   a c t u a l   f e a t u r e s :   ( I )   =   ( ⅂ W) T I.   E l s e   R e p e a t   S t e p 4   E n d   I F ,   E n d   W h i l e ,   E n d   I f ,   E n d   E l s e   I f       3.1.  Ne t w or k   c om m u n ic at io n  p r ot oc ol s  d e p lo ye d   T he  ne twor k c om m uni c a ti on pr ot oc ol s  ut il iz e d i n our  pr opos e d s ys te m  w e r e  c a r e f ul ly  s e le c te d ba s e d   on  th e ir   c a pa bi li ti e s   to   w it h s ta nd  th e   ha z a r dous   n a tu r e   of   th e   m il it a r y  e nvi r onm e nt   a nd  ope r a ti ons .  M e s s a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       D e pl oy m e nt  of  i nt e r ne t  of  t hi ngs - bas e d c lo udl e t - c lo ud f or  s u r v e il la nc e  ope r at io ns   ( E dj e  E . A be l )   31   que r y  te le m e tr y  tr a ns f e r   ( M Q T T )   pr ot oc ol   i s   a   m a c hi ne - to - m a c hi ne   a ppl ic a ti on   pr ot oc ol   th a t  ut il iz e s   th e   publ is h/ s ubs c r ib e   m e th od  f or   th e   pr ovi s io ni ng  of   tr a n s it io n  f le xi bi li ty   a nd  s im pl ic it y  of   im pl e m e nt a ti on  [ 21] .  I t  c a n  s uppor t  th e   s m a ll e s t  m oni to r in g  de vi c e s  s uc h  a s   s e n s or s  a nd  ha s   th e   pot e nt ia l  to   tr a ns m it   da ta   ove r   f a r - r e a c hi ng  de vi c e s   ( S e r ve r s   or   C li e nt s )   or   in te r m it te d  ne twor ks .   T hi s   is   a c tu a li z e d  by  e xc ha ngi ng  a   s e r ie s   o f  di s ti nc ti ve   c ont r ol   pa c ke ts ,   w it h  e a c h   c ont r ol   pa c ke t s   ha vi ng   it s   ow n  pur pos e .  E ve r y  bi t  in   th e   p a c ke t  i s   c r e a te d  to   m in im iz e   th e   da ta   tr a ns m it te d  ove r   th e   ne twor k.  A c c or di ng  to   [ 22] ,   M Q T T   to pol ogy  ha s   a   S e r ve r   a nd  a   c li e nt ,   a s   bot h  c om m uni c a te   w it h  e a c h   ot he r   vi a   di f f e r e nt   c ont r ol   pa c ke ts .   F our th   ge ne r a ti on -   lo ng - te r m   e vol ut io n  ( 4 G   L T E )   is   w ir e le s s   ne twor k  pr ot oc ol   de s ig ne d  a nd   de pl oye d  f or   th e   in te r ne t  pr ot oc ol   ( I P )   ba s e d  s e r vi c e s   s u c h  a s   th e   c om bi na ti on  of   m ul ti m e di a   c a pa bi li ti e s   w i th   a ppl ic a ti ons   th a t   r e qui r e   m obi le   br oa dba nd   da ta   hi gh - s pe e d  tr a ns m is s io n  r a te   [ 23] .  I t  is   de e m e d  to   be   te n  ti m e s   f a s te r   th a n  3G   in   te r m s   of   tr a ns m is s io n  s pe e d  a nd  c ov e r s   a   w id e r   r a nge .  C on s e que nt ly ,  it ’ s   pa c k e t  c or e   ( E P C )   a nd  I P - ba s e d  ne twor k  f r a m e w or k   a ll ow s   th e   s m oot h  de l iv e r y  of   voi c e   a nd  da ta   pa c ke ts   a s   c om p a r e d  to   c onve nt io na l  m ode l  s uc h  a s   c e ll   to w e r   th a t  ut il iz e s   G S M   a nd  U M T S .  W iF i  e na bl e s   c om m uni c a ti on  be twe e n  two  or   m or e   di gi ta l  de vi c e s   s uc h  a s   c om put e r s   a nd   s m a r tp hone s   th a t  a r e   c onne c te d  to   it s   n e twor k.  I t  tr a ns m it s   da t a   ove r  s hor t  di s ta n c e s   a s   w e ll  a s   ut il iz in g  hi gh  f r e que nc ie s ,  ope r a ti ng  on  e it he r   2.4G H z   or   5 G H z .  R F I D   c om m uni c a ti on  a ir   in te r f a c e   pr ot oc ol   c om e s   in   di f f e r e nt   s ta nda r ds ,  de pe ndi ng  on  th e   ty pe   of   pr oj e c t  it   is   de pl oye d.  H ow e ve r ,  th e   18000 - 6C   a nd   I S O   24 730  is   de pl oye d  in   our   pr opos e d  s y s te m .  T he   18000 - 6 C   is   a n  ul tr a - hi gh  f r e que nc y  w hi c h  i s   us e d  f or   tr a ns m it ti ng  in f or m a ti on  f r o m   pa s s iv e   ta gs   to   th e   R F I D   r e a de r   [ 24] .  O n   th e   ot he r   ha nd,  I S O   24730  is   de pl oye d  to   m a n a ge   th e   c om m uni c a ti on  of   a c ti ve   ta gs   a nd  r e a de r   in   r e a l - ti m e   lo c a ti on.   T a bl e   1   s how s   th e   c ha r a c te r is ti c s   ( s ta nd a r d,  c ove r a ge   r a nge ,  ba nd w id th ,  dow nl in k,  upl in k,  f r e que nc y  ba nd  a nd  la te nc y)   of   th e   a f or e m e nt io ne d ne twor k c om m uni c a ti on pr ot oc ol s  di s c us s e d.       T a bl e  1. C h a r a c te r is ti c s  of  ne twor k  c om m uni c a ti on pr ot oc ol s   P r ot oc ol   S t a nda r d   R a nge   C ovr a ge   B a nd  W i dt h   D ow n L i nk   U p L i nk   F r e que nc y  B a nd   L a t e nc y   M Q T T   I S O / I E C  P R F  20922 - O A S I S   W i de  R a nge   5 - 20M H z   256M B   127M B   T C P / I P   por t  8883   G i ga bi t  E t he r ne t   or  I nf i ni t e - B a nd   4G  L T E   I E E E   802.16e - 2005   W i de  R a nge   1.4M H z  t o  20M H z   300M G bps   75M G bps   2 - 8G H z   89.39846m s   Wi - Fi   I E E E  802.11   46m  I ndoor ,   92m  O ut door   20 - 40M H z   600M bps   248M ps   2.4G H z   150m s   R F I D   U H F  R F I D - I S O  18000 - 6C  a nd I S O  24730   W i de  R a nge   2.45M H z   100K bi t s / s   -   2.45 a nd  5.8G H z   10 t o  1.5m       4.   G E N E R A L   D I S C U S S I O N   T he   pr opos e d  s ys te m   a r c hi te c tu r e   ha s   th e   pot e nt ia l  of   im pr ovi ng  m il it a r y  ope r a ti ons   ba s e d  on   ba tt le f ie ld   w a r f a r e   a nd  a   na ti on’ s   bor de r   s uvi e ll a nc e   in   r e a l  t im e .  I t  ha s   de m ons ta tr e d  ti m e ly   a nd  r e li a bl e   in te ll ig e nc e   ga th e r in g  a nd  d e c is io n - m a ki ng  pr oc e s s ,  du e   to   it s   a bi li ty   to   r e tr ie ve ,  pr e - pr oc e s s   a nd   th e   a va il a bi li ty   of   r e ve la nt   s e ns e d  da ta   a s   a t  w h e n  ne e de d.  T hi s   w a s   a c hi e ve dw it h  th e   s uppor t  of   c lo udl e ts   s it e d  c lo s e d  to   th e   I oT   s e ns or   de vi c e s   a s   oppos e d  by  pr e vi ous   r e s e a r c h  w or k  i n  [ 10 - 11] .  I n  [ 10] ,  th e y  onl y  a dopt e d   th e   us e   of   m ic r oc ont r ol le r s   to   r e tr ie ve   da ta   s e ns or y  da ta   f r om   s e ns or s ,  w hi c h  a r e   known  to   be   in c om pa ti bi le   w it h  de vi c e s   of   hi gh  vol ta g e   pow e r ,  a nd  li m it e d  in   s to r a ge   a nd  pr oc e s s in g  pow e r   r e s our c e .  H o w e ve r ,  th e   pr opos e d  s y s te m   ut il iz e s   m obi le   r a s pbe r r y  P i  w it h  s ophi s ti c a te d  f e a tu r e s   th a t   a r e   c ons id e r e d  to   be   r obu s t  a nd   r e li a bl e   f or   hos ti le   a nd  ha r z a dous   bor de r   a nd  ba tt le f ie ld   e nvi r o nm e nt .  S e ns or y  da ta   c ol le c t e d  by  r a s pbe r r y  pi   a r e   f ut he r   tr a ns m it te d  to   c lo udl e t  w h e r e   th e y a r e   f or m a ll y  pr oc e s s e d a nd  m a de   a va il a bl e   to   m il it a r y  pe r s onne l   f or   de c is iv e   de c i s io n  m a ki ng.  T hu s ,  le a d s   to   th e   r e du c ti on  of   hi gh  la te nc y  a nd  de l a ys   c a us e d   by  lo n - di ta nc e   c om m uni c a ti on be twe e n t he  I oT  d e vi c e s   a nd t he  c lo ud, a s  oppo s e d t o pr e vi ous  r e s e a r c h w or k.   T he   pr opos e   s y s te m   a ls o  out c la s s e d  th e   pr e vi ous   r e s e a r c h e s   s uc h  a s   in   [ 12]   by  us in g  f il te r in g   a lg or it hm s   f ir s tl y,  to   r e m ove   e xc e s s iv e   noi s e   or   out li e r s   f r om   s e ns e d  im a ge /d a ta   a nd  s e c ondl y,  e li m in a te s   r e dunda nt   da ta /i m a ge   s o  a s   to   obt a in   r e le v a nt   in f or m a ti on.  I t  a ls o  m oni to r s   th e   h e a lt h  s t a tu s   of   m il it a r y  pe r s one l  a nd  th e ir   lo c a ti ons   w hi le   in   a c ti ve   ope r a ti ons   e it he r   on  bor de r   pa tr ol   or   in   w a r f a r e ,  a s   oppos e d   by  pr e vi ous   w or k  in   [ 13]   th a t   onl y  c ons id e r   th e   he a lt h  s ta tu s   of   g r a ndt r oop  pe r s one l.   T hi s   w a s   a c tu a li z e d  by  a   w e a r a bl e   R F I D   ta gs   a s   di s c us s e d  in   th e   s e c ti on  a bove .  M oni to r in g  th e   lo c a ti ons   of   gr a ndt r oops   in   a c ti ve   s e r vi c e s   is   ve r y  im por ta nt   a s   it   pr ovi de   s om e   s ig ni f ic a nt   s a f e ty   a nd  w e ll bi e ng  of   gr a ndt r oops ,  e na bl in g   qui c k   r e s pons e   a nd   a s s is ta n c e   w he n  a   m il it a r y  pe r s one l  is   a m bu s he d by  e ne m y  f ir e   pow e r   or   hi s /h e r   he a lt h  s ta tu s   is   be lo w   e xpe c ta ti on.   I n  te r m s   of   c om m uni c a ti on  b e twe e n  th e   s y s te m   c om pone nt s - to - c om pone nt s , c om pone nt s - to - m il it a r y  pe r s one l  a nd  m il it a r y  pe r s one l - to - m il it a r y  pe r s one l  w a s   a c hi e ve d  w it h  th e   s uppor t  of   s e le c te d   c om m uni c a ti on  pr ot oc ol s   th a t  a r e   pr e s um e d  to   be   r e li a bl e   a nd  e f f ic ie nt ,  to   a id   ti m e ly   in te r a c ti ons   a nd  in f or m a ti on s ha r in g w it hout  i nt e r r up ti on dur in g ope r a ti ons .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    24   –   34   32   4.1.  Ch al le n ge s  of   d e p lo ym e n t  of  I oT - e n ab le d   c lo u d le t - c lo u d  i n  m il it ar y c on t e xt s   A c a de m ic   r e s e a r c he r s   a nd  I T   I ndus tr ie s   in vol ve d  in   th e   p r ol if e r a ti on  of   I oT - e na bl e d  c lo udl e t - ba s e d  c lo ud  f or   m il it a r y  ope r a ti ons   ha ve   c om pl e x   c ha ll e nge s ,  po s e d  by  th e   hos ti le   a nd  h a z a r dous   ba tt le f ie ld /b or de r   e nvi r onm e nt ,  a s   w e ll   a s   th e   s tr a te gi c   na tu r e   of   m il it a r y  ope r a ti ons .  T h e r e f or e ,  th e r e   is   ne e d  to   br id ge   th e   ga p   be twe e n  I T   in dus tr ie s   a nd  m il it a r y  ope r a ti ona l  p r oc e s s e s   to   a c hi e ve   opt im a l  m il it a r y  I oT   e na bl e d  c lo udl e t - c lo ud  in n ova ti ons   in   th e   f or e s e e a bl e   f ut ur e .  T o  th i s   e nd,  a   n um be r   of   I oT - e na bl e d  c lo udl e t - c lo ud  r e la te d  is s ue s   a r e  di s c u s s e d:   U ti li z a ti on  of   ne twor k:   T he   a va il a bi li ty   of   ne twor k  in f r a s tr uc tu r e s   in   th e   ta c ti c a l  m il it a r y  ope r a ti ons ,   a r e   e xt r e m e ly   li m it e d  by   c ons i s te nt   di s c onne c ti on s   a nd   r a di o  w a ve   s ig n a l  f lu c tu a ti on  c ondi ti ons .   T h e s e   is s ue s   of te n  e m a na te   f r om   s e n s or   de vi c e s   w hi c h   m a y  dr a s ti c a ll y  di s r upt   c om m uni c a ti on  le a di ng  to   lo s s   of   vi ta l  in f or m a ti on.  D e s pi te   th e   s it in g  of   c lo udl e t  c lo s e r   to   th e   s e ns in g  de vi c e s ,  i t  is   s ti ll   r e ga r de d  a s   a n  in s uf f ic ie nt   a ppr oa c h.  A s   lo ng  a s   b a ndw id th   r e m a in s   th e   vi ta l  r e s our c e s   w hi c h  th e   s e n s in g  de vi c e s   de pe nd   on  f or   tr a ns m it ti ng s e ns e d da ta  t o t he   c lo udl e t.   I nt e r ope r a bi li ty :  A de qua te   in te r ope r a bi li ty   be twe e n  de vi c e s   is   of te n  not   a c h ie va bl e   due   to   th e   f a c t   th a t  s e ve r a l  f unc ti ona li ti e s   a r e   ye t  to   b e   s e r ve d  by  m il it a r y  ha r dw a r e   a nd  pe r s onne l.   T hi s   is s u e   is   u s ua ll y   pr e dom in a nt   w he n  th e r e   is   a   ne e d  f o r   th e   in te gr a ti on  of   de vi c e   a c r os s   c oa li ti on  pa r tn e r s   ( e .g.,  be twe e n  th e   E ur ope a n  U ni on  a nd  A f r ic a n  U ni on) .  I t  c a n  be   r e s ol ve d  by   de pl oyi ng  s e r vi c e - or ie nt e d  a r c hi te c tu r e   w hi c h  e na bl e s   th e   p a r tn e r s   to   s ha r e   in f or m a ti on  by  ut il iz in g  a   c om m on  m e s s a gi ng  pr ot oc ol   a nd  di s ti n c ti ve   in te r f a c e s .   P r iv a c y  a nd  s e c ur it y:   F a il ur e s   in   m il it a r y  I oT   e na bl e d  c lo udl e t - c lo ud  s ys te m   c a n  c om pr om is e   th e   he a lt h  s ta tu s   of   gr a nd  tr oops   w hi le   in   c om ba t  a nd  in te ll ig e nc e   g a th e r in g.  A ls o,  m il it a r y  f a c il it ie s   a r e   bound  to   be   s ubj e c te d  to   s a bot a ge   by  th e   e ne m ie s ,  le a di ng  to   di s s e m in a ti on  of   m is in f or m a ti on   a nd  s e r vi c e   di s r upt io n  [ 25] .   U ti li z a ti on  of   I oT   s e ns or s   a nd  ot he r   de vi c e s :  C on s ta nt   pow e r   s uppl y  to   s e n s or s   a nd  de vi c e s   in   a   bor de r /b a tt le f ie ld   e nvi r onm e nt   is   a not he r   m a jo r   is s ue .  I t  is   v e r y  c om pl ic a te d  to   s uppl y  c ons ta nt   pow e r   to   s e ns or s   a nd  ot he r   I oT   de vi c e s   f r om   a   s ta bl e   po w e r   s our c e .  A ls o,  it   is   a lm os t  in f e a s ib le   to   r e c ha r ge   pe r io di c a ll y  a s   in   th e   c a s e   of   c om m e r c ia l  de vi c e s .  M os t  I oT   de vi c e s   a nd  s e n s or s   a r e   us u a ll y  pow e r e d  by  a   ba tt e r y s our c e  w hi c h ha s   a  l im it e d l if e s pa n.   O pe n  in te gr a ti on  s t a nda r ds :   T he r e   i s   a n   ur ge nt   ne e d  f or   I oT   ont ol ogi e s   to   be   in te gr a te d w it h  e xi s ti ng   s ta nda r ds   in   or de r   to   e ns ur e   in te r ope r a bi li ty   a m ong  de vi c e s   w it h  di f f e r e nt   f unc ti ona li ty   a nd  ow ne r s hi p  [ 26] .  H ow e ve r ,  ont ol ogy - ba s e d   r e a s oni ng   a s   in it ia ll y  be e n   a ppl ie d  to   m il it a r y  s e ns or   m a na ge m e nt   s ys t e m s   s uc h  a s   pa ir in g s e ns or s  t o m is s io n t a s ks .       5.     C O N C L U S I O N   I n  c onc lu s io n,  th is   pa pe r   ha s   di s c us s e d  th e   de pl oym e nt   of   I o T   s e ns or s /R F I D   ta gs   e na bl e d   c lo udl e t  c lo ud  c om put in g  f or   th e   s ur ve il la nc e   of   a   na ti on’ s   bor de r   or   ba tt le f ie ld   e nvi r onm e nt .  T he   pr opos e d  s ys t e m   c ons is ts   of   a   c lo udl e t  th a t  r e duc e s   th e   la te n c y  a nd  d e la y  of   tr a n s m it ti ng  s e ns or y  da t a   f r om   I oT   s e n s or s   to   th e   c lo ud.  T hi s   le a ds   to   th e   pr ovi s io n   of   ti m e ly   in f or m a ti on  f or   in te ll ig e nc e   ga th e r in g,  a s   oppo s e d  to   pr e vi ou s   r e s e a r c he s   in   th i s   f ie ld . T he r e f o r e ,  th e   in te gr a ti on  of   I oT   s e ns in g  de vi c e s   a nd   c lo udl e t - ba s e d  c lo ud   c om put in g  hol ds   f ut ur e   pr om is e s   a nd  oppor tu ni ti e s   to   e xpl or e ,  in   te r m s   of   r e s e a r c he s   a nd   in ve s tm e nt   pr of it   r e tu r ns .  I t  is   a ls o  m a de   up  of   f il te r in g  a lg or it hm s   th a t  w e r e   us e d  to   r e m o ve   noi s e   or   out le ir s   a nd  r e dunda nt   da ta   f r om   s e ns e d  d a ta   s a m pl e ,  s o  th a t  r e le va nt   d a ta   c a n  b e   r e ta in e d.  F u r th e r m or e ,  th e   he a lt h  s ta tu s   a nd  th e   lo c a ti ons   ( w he r e - a bout )   of   m il it a r y  pe r s one l  in   a c ti ve  s e r vi c e s ,  ba s e d  on  bor de r   pa tr ol   or   in   ba tt le f ie ld   a r e   m oni to r e d  in   r e a l  ti m e   a s   oppos e d  by  pr e vi ous   r e s e a r c he s .  W e   a ls o  in tr oude c e d  s om e   ne twor k  pr ot oc ol s   to   a id   in te r a c ti on  be twe e n  th e   s y s te m   c om pone nt s   a nd   m il it a r y  pe r s one l.   I n  th e   f ut ur e ,  w e   in te nd  to   im pl e m e nt   a nd   te xt   r un  our   pr opos e d m ode l  in  r e a l  li f e  s c e na r io  t o a id  t he  m a na ge m e nt  of  s e ns e d da ta  r e tr ie ve d f r om  s e ns or s  w it h r e s p e c t  to  de - noi s in g a nd t he  r e m ova l  of  r e dunda nt  s e ns in g i m a ge  vi a  f e a tu r e  e xt r a c ti on t e c hni que .       A C K N O WL E D G E M E N T S   S pe c ia l  th a nks   to   D r . A la de  A be l,   f or   hi s   s uppor t  a nd   c ont r ib ut io ns .  T hi s   w or k   a ls o   s uppor te d  by   th e   T r a ns  D is c ip li na r y R e s e a r c h G r a nt  f r om  U ni ve r s it i  T e knol ogi   M a la ys ia  ( gr a nt  numbe r :  07G 17) .       R E F E R E N C E S     [1]   D.  Singh,  et  al .,  “A  survey  of  Internet - of - Things:  Future  Vision,  architecture  challenges  and  services,”  World   Forum on the   Internet of  Things  (WF - IoT) IEEE , pp.287 - 292, 2014, doi: 10.1109/WF - IoT.2014.68 03174.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       D e pl oy m e nt  of  i nt e r ne t  of  t hi ngs - bas e d c lo udl e t - c lo ud f or  s u r v e il la nc e  ope r at io ns   ( E dj e  E . A be l )   33   [2]   M.  Rouse,  “Internet  of   Things ,”  Tech   Target - IoT  Agenda ,  pp.  2 - 8,   2016,  https://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/Internet - of - Things - IoT.   [3]   E.  A.  Fischer,  “T he  Internet  of  Things:  Frequently   Asked  Questions,”   Congression al  Researc h  Service   Workshop ,  pp. 1 - 4, 2015.   [4]   Ali,  Afiq  &  Ahmad,  Nazrul  &  Muhamad   Amin,  Anang  Hudaya,  “C loudlet - based  cyber  foraging  framework  for   distributed  video  surveillance  provisioning,”  2 014  4th  World  Co ngress  on  Information  and  Communication   Techno logies,  WICT 2 014 , pp. 199 - 204, 2015, 10.1109/WICT.2014.7076905.   [5]   I.  A.  T.  Hashem  et   al .,  “The  rise   of  Big  Data  on   Cloud  Comp uting:  Review  and  Open  Research   Issues, ”  Informati on Systems (E lsevier ) , vol. 47, pp.98 - 115, 2015, https://doi.org/10.1016/j.is.2014.07.006.   [6]   M.  Satyanarahanan  et  al .,  “The  Case   for  VM - Based  Cloudlets   in   Mobile  Computing,”  Pervasive  Computing  (IEEE) , vol. 8, no. 4, pp.14 - 23, 2009, doi:  10.1109/MPRV.2009.82.   [7]   Y.  Jararweh,  L.  Tawalbeh,  F.   Ababneh  and  F.   Dosari,  “Resource  Efficient  Mobile  Computing  Using  Cloudlet   Infrastructure,”  2013  IEEE  9th  International   Conference  on  Mobile  A d - hoc  and  Sensor  Networks ,  Dalian,   pp.  373 - 377, 2013, doi: 10.1 109/MSN.2013.75.   [8]   Mary  E.  Herman,  “Military  Applications  for  the  Internet  of  Things,”  A  Capstone  Project  Submitted  to  the  Faculty   of  Utica  College ,  pp.  1 - 48,  2019,  https://se arch.proquest.com/docview/2316439633?pq - origsite= gscholar&fromopenview= true.    [9]   R.  P.   and  S.  Bagwari,  “IoT  Based  Military  Assistance   and  Surve illance,”  2018  International  Conference  on  Intelligen t Circui ts and Sys tems (ICICS) , Phagwara, pp. 340 - 344, 2018, doi: 10.1109/ICICS.2018.00076.   [10]   M.  Ashokkumar  and  T.  Thirrumurugan,  “Integrated   IoT  ba sed  Desig n  and  Android  operated  Multi - purpose  Fiel d   Surveil lance   Robot  for  Military   Use,”   Internati onal  Conference  for   Phoenixes  on  Emerging  Current  Trends  i n   Engineering  and  Management  (PECTEAM ),  Advances  in  Engineeri ng  Research  (AER)  Journal  (Atlantis  Pr ess),   vol. 142, pp. 236 - 243, 2018, https://doi.org/10.2991/pecteam - 18.2018.42.   [11]   L. Mishra, Vikash and S.  Varma, “Internet of Things  for Military App lications,”  2020 7th International Conferenc e   on  Computing  for  Sustainable   Global  Development   (INDIACom) ,  New   Delhi,  India,  pp.   118 - 123,  2020,   doi:  10.23919/INDIACom49435.2020.9083730.   [12]   M.  Tortonsesi  et  al .,  “Leveraging  Internet  of  Things  within  the  Mi litary  Network  Environment - Challenge s  and  Solutions, ”  World  Forum  on  the  Internet   of  Things  (WF - IoT).   Th ird  Annual   IEEE ,  pp.  111 - 116,  2016,   doi:   10.1109/WF - IoT.2016.78 45503.   [13]   R.  P.  Reyes  Ch.,  H.   P.  Vaca,   M.  P.  Calderón,   L.  Montoya  and   W.  G.   Aguilar,  “MilNova:  An  approach   to  the  Io T   solution  based  on  model - driven  engineering   for  the  milit ary  health  monitoring,”  2017  CHI LEAN  Conference  on   Electrical,  Electronics  Engineering,  Information  and  Communication  Technologies  (CHILECON) ,  Pucon,  pp.  1 - 5,   2017, doi: 10.1109/CHILECON.2017.8229585.   [14]   C.  Schuss  and  T.   Rahkonen,  “Use  of   mobile  phones   as  microcontrolle rs  for  control  applic ations   such  as  maximum   power point tracking (MPPT),”  2012 16th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conferenc e , Yasmine Hammamet,   pp. 792 - 795, 2012, doi: 10.1109/MELCON.2012.6196549.   [15]   M.  Graube,  S.  Hensel,  C.  Iatrou  and  L.   Urbas,  “Information  mo dels  in  OPC  U A  and  their  advantages  an d   disadvantages,”  2017  22nd  IEEE  International   Conference  on  Emer ging  Technologies  and  Factory  Automation   (ETFA) , Limassol, pp. 1 - 8, 2017, doi: 10.1109/ETFA.2017.8247691.   [16]   M. K. Sein  et al ., “Action Research De sign,”  MIS Quarterl y ,  vol. 35, no. 1, pp. 37 - 56, 2011.   [17]   J.  Pan ,  et  al .,  “Image  noise  smoothing   using  a  modified  Kalman   f ilter,”  Neurocom puting  (Elsevi er) ,  vol.  127,  pp.1625 - 1629, 2016, https://doi.org/10.1016/j.neucom.2015.09.034.   [18]   Juwei  Lu,  K.  N.  Plataniotis   and  A.   N.  Venetsanop oulos,  “Face   recogn ition  using  LDA - based  algorithms,”  in   IEEE  Transact ions on  Neural N etworks , vol. 14, no. 1, pp. 195 - 200, Jan. 2003, doi: 10.1109/TNN.2002.806647.   [19]   K.  Shvachko,  H.  Kuang,   S.  Radia  and   R.  Chansler,   “The  Hadoop   Distributed  File  System,”   2010   IEEE  26t h   Symposium  on  Mass  Storage   Systems  and   Technologies  (MSST) ,   Incline  Village,  NV,  pp.   1 - 10,  2010,   doi:   10.1109/MSST.2010.5496972.   [20]   Y.  Xu,  et  al .,   “Integrating  Hadoop  and   Parallel  DBMs,”  Procee dings  of  the  ACM   SIGMOD  Internationa l   Conferenc e on Ma na gement of data , pp. 969 - 974, 2010, https://doi.org/10.1145/1807167.1807272.   [21]   A.  Al - Fuqaha ,  M.  Guiza ni,   M.  Mohamma di,  M.   Aledha ri  and   M.  Ayyash ,  “Inte rnet  of  Things:   A  Survey   on   Enabling Technologies, Protocols, and App lications,” in   IEEE Commu nications  Surv eys & Tu torial s , vol.  17, no. 4 ,   pp. 2347 - 2376, Fourthquarter 2015, doi: 10.1109/COMST.2015.2444095.   [22]   Micheal  Yuan,  “Getting  to  Know   MQTT”,   IBM  Community ,  pp.1 - 3,   2014,   https://developer.ibm.com/technologies/messaging/articles/iot - mqtt - why - good - for - iot/.   [23]   E.   Dahlman  et  al .,  “4G   LTE/LTE - Advanced  for  Mobile   Broadban d”,  Techno logy  and  Engine ering - Academic  Press , pp. 9 - 10, 2013.   [24]   M.  Roberti,  “What  Protocols  Are  Used   to  Communicate  Between   An RFID  Reader  and  Tag ?,”  RFID  Journals ,   pp.  1 - 11,  2019,  https://www.rfidjournal.com/question/what - protoco ls - are - used - to - communi cate - between - an - rfid - reader - and - a - tag.    [25]   Don  Snyder  et  al .,   “Improvin g  the   Cyber - security  of  U.S   Air  For ce  Military  Systems  throughout   Their  Lif e   Cycles,”   RAND Corporation , pp. 1 - 9, 2015.   [26]   S.  Staab  et  al .,  “Knowledge  Processes   and  Meta  Processes   in  Ontology - Based  Knowledge  Management,”  Handbook on Know ledge Management , pp. 4 7 - 67, 2013, DOI: 10.1007/978 - 3 - 540 - 24748 - 7_3.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.