I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   40 ,   N o .   1 O c t o be r   2 025 ,   pp .   461 ~ 479   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 40 .i 1 . pp 461 - 479             461     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Op t i m i z i n g   d i st a n c e   v e c t o r - h o p   l o c a l i z a t i o n   i n   w i r e l e ss s e n so r   n e t w o r k s usi n g   t h e   g r a ssh o p p e r   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m       Jan an i   S e l v ar aj 1 ,   H ym l i n   R o s e   S as i jo h n   G l o r yr aj ab ai 2 S i v ar ath i n ab al a   M a r i ap p an 3 ,   B a c k i a   A b i n aya   A n to n S am y 4 ,   S u d h ak ar   K a l ai r i s h i 1   1 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ro n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   P e ri y a M a n i a m m a i   I n s t i t u t e   o S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   (D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   V a l l a m ,   In d i a   2 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ro n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   R. M . D   E n g i n e e ri n g   Co l l e g e ,   K a v a ra i p e t t a i ,   I n d i a   3 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ro n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   V e l a m m a l   In s t i t u t e   o T e c h n o l o g y ,   T h i ru v a l l u r.   I n d i a   4 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ro n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   S t .   J o s e p h 's   C o l l e g e   o E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   T h a n j a v u r ,   I n d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J a n   10 2 025   R e v i s e A pr   6 2025   A c c e pt e J ul   4 2025       I s c e na r i o s   i nv o l v i ng   m o bi l e   s e ns o r s   w i t h i n   di s t r i bu t e d   s e ns o r   s y s t e m s ,   s uc a s   t ho s e   o f t e n   e nc o unt e r e d   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ks   ( W S N s)   o r   t h e   i nt e r ne t   o f   t h i ng s   ( I o T ) ,   t h e   a b i l i t y   t o   a s c e r t a i n   t he   o r i g i n   o f   s e n s o r   da t a   ho l ds   s i g ni f i c a n t   i m po r t a nc e .   R a ng e - f r e e   M o nt e   C a r l o   L o c a l i z a t i o m e t h o ds   o f f e r   a e ne r g y - e f f i c i e nt   s o l u t i o t h a t   e l i m i na t e s   t he   n e e d   f o r   e x t r a   ha r dw a r e ,   a s   t he y   s o l e l y   r e l y   o t h e   r a di o   ha r dw a r e   a l r e a dy   pr e s e n t   o n   s e ns o r   n o de s .   B u t   t he r e   a r e   c e r t a i d i s a dv a nt a g e s   w he i m p l e m e nt e d ,   a s   i t   o c c upi e s   m o r e   a m o unt   o f   po w e r   a nd   s o m e   i n a c c ur a c i e s   m i g ht   h a ppe i n   a c c e s s i n g   t he   da t a   f r o m   t he   s e n s o r   no de .   I t hi s   pa p e r ,   w e   s ug g e s t   t h e   g r a s s ho ppe r   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm   ( G O A )   s t r a t e g y ,   w hi c i nc o r po r a t e s   t he   d i s t a nc e - v e c t o r   ho ( D V - H o p)   a nd   t hr e e - a nc ho r   m e t ho ds .   I t   di s p l a y s   i t s   us e f u l ne s s   i n   t e r m s   o f   bo t h   o v e r a l l   l o c a l i z a t i o a c c ur a c y   a nd   r e s i s t a nc e   t o   ho s t i l e   a t t a c ks   o r   m a l f unc t i o ni ng   no de s .   N o ne t he l e s s ,   t h e   i nc o r po r a t i o n   o f   de a d   r e c ko ni ng   ba s e d   o m o t i o n   s e ns o r   d a t a   s i g ni f i c a nt l y   e nha nc e s   t h e   pr e c i s i o o f   l o c a t i o n   e s t i m a t e s   a nd   bo l s t e r s   t he   ne t w o r k' s   r o bus t ne s s   a g a i ns t   bo t f a ul t y   c om po ne nt s   a nd   m a l i c i o us   a g e n t s .   Ke y w or d s :   DV - h o p   Int e rn e t   o f   t h i n gs   L oc a l i z a t i o n   S e c ur i t y   W i r e l e s s   s e n s o n e t w o r ks   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   J a na ni   S e l v a r a j     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g     P e r i y a r   M a n i a m m a i   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c hn o l o g y   (D e e m e t o   b e   U n i v e r s i t y   V a l l a m ,   T ha n j a v ur  613 403 ,   T a m i l   N a du ,   I ndi a   E m a i l :   j a n a ni a s s o c i a t e p r o fe s s o r 2024 @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   w i r e l e s s   s e n s o n e t w o r (W S N c o n s i s t s   o f   a   g r o up   o f   s e n s o r s   t ha t   a r e   s t ra t e g i c a l l y   pl a c e a nd  de s i gn e f o r   t h e   pu r po s e   of   ob s e r v i n g   a nd  do c um e nt i n g   e n v i r o n m e n t a l   c o n di t i o n s .   T h e s e   s e n s o r s   ga t h e r   i n f o r m a t i o f r o m   t h e i r e s pe c t i v e   s urr o u n d i n gs   a n d   t h e t r a n s m i t   t h i s   da t a   t o   a   c e n t ra l   hub   f o r   f urt h e e xa m i na t i o n.   W S N s   po s s e s s   t h e   a b i l i t y   t o   m e a s u r e   a   w i de   ra n ge   o f   e n v i r o nm e nt a l   f a c t o r s ,   i n c l u di n g   b ut   n o t   l i m i t e t o   t e m pe r a t u r e ,   s o u n l e v e l s ,   po l l ut i o n   l e v e l s ,   h u m i d i t y ,   w i n s pe e d,   w i n di r e c t i o n,   a n d   a t m o s ph e r i c   pr e s s u r e ,   a m o n g   o t h e v a r i a b l e s   [1].   O r i gi na l l y   de s i gn e f o r   m i l i t a r y   a ppl i c a t i o n s ,   t h e   us e   o f   W S N s   h a s   e xpa n de t o   i n c l ude   do m a i n s   l i ke   h e a l t h c a r e ,   t r a f f i c   m a n a ge m e n t ,   a n num e r o us   c o n s um e r   a n i n dus t ri a l   s e c t o r s   [ 2 ].   A   t y pi c a l   W S N   c o n s i s t s   o f   t e n s ,   h u nd r e ds ,   o r   e v e n   t h o us a n ds   o f   s e n s o r   n o de s .   A   s e n s o r   n o de   i s   t y pi c a l l y   c o m pos e of   a   m i ni m um   o f   fo ur   m a j o r   c o m po n e nt s :   ra di o   t ra n s c e i v e r   w i t a nt e nn a ,   a   m i c r o c o n t r o l l e r ,   e l e c t r i c a l   i nt e r f a c i ng  c i r c ui t s ,   a n d   a   po w e r   s o ur c e   t ha t ,   i m o s t   c a s e s ,   i s   a   b a t t e r y .   N o t a b l y ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   40 ,   N o .   1 ,   O c t o b e r   20 25 46 1 - 4 79   462   t h e   s i z e   o f   t h e s e   s e n s o n o de s   c a n   v a r y   s i g n i f i c a n t l y ,   ra n gi n f r o m   t h e   d i m e n s i o n s   o f   a   s h o e bo t o   b e i n g   a s   s m a l l   a s   a   g r a i n   o f   dus t   [ 3 ].   Co n s e que nt l y ,   t h e   c o s t   of   t h e s e   s e n s o r   n o de s   a l s o   v a ri e s   w i de l y ,   ra n gi ng  f r o m   a   f e w   pe nn i e s   t o   h u nd r e ds   o f   do l l a r s ,   de pe n d i n g   o f a c t o r s   s uc a s   e n e r gy   e f f i c i e n c y ,   c o m put a t i o n a l   s pe e d,   b a n dw i dt h,   a n d   m e m o r y   c a pa c i t y ,   w h i c de f i n e   t h e   f un c t i o na l i t y   of   t h e   s e n s o [ 4 ].   F urt h e rm o r e ,   t h e   f a c t   t h a t   s e n s o n o de s   o pe r a t e   i r e m o t e   a nd  o f t e n   c ha l l e n g i n g   e n v i r o n m e n t a l   c o n di t i o n s   m a ke s   r e pl a c i n b a t t e r i e s   a i m p ra c t i c a l   s o l ut i o n .   Co n v e r s e l y ,   m a n y   a ppl i c a t i o n s   o f   s e n s o r   n e t w o r k s   i n v o l v e   s ur v e i l l a n c e ,   n e c e s s i t a t i n a   p r o l o n ge o pe r a t i o na l   l i f e s pa n .   Co n s e que n t l y ,   a   c ri t i c a l   r e s e a r c c h a l l e n ge   r e v o l v e s   a r o u n de l i v e r i n g   a n   e n e rg y - e ff i c i e n t   s u r v e i l l a n c e   s e r v i c e   f o r   s pe c i f i c   ge o gr a p h i c a l   a r e a s   [ 5 ] [ 6 ] .   Cu rr e nt   r e s e a r c e ff o r t s   p r e do m i na n t l y   c o n c e n t r a t e   o n   a c h i e v i ng  c o m pl e t e   o r   pa r t i a l   s e n s i n c o v e r a ge   w h i l e   c o n s e r v i n g   e n e r gy .   I n   t hi s   a ppr o a c h ,   n o de s   a r e   pl a c e i n   a   do rm a n t   s t a t e   a s   l o n g   a s   n e i g h b o r i n g   n o de s   c a n   m a i nt a i s e n s i n g   c o ve r a ge   o t h e i b e h a l f .   T h e s e   s o l ut i o n s   t y pi c a l l y   t r e a s e n s i n g   c ov e r a ge   i a   p a r t i c ul a ge o gra p hi c   a r e a   a s   a   b i n a r y   c o n c e pt ,   e i t h e p r o v i di n c o v e r a ge   o n o t   [ 7 ].   N o n e t h e l e s s ,   w e   c o n t e n d   t ha t   i m a n y   s c e n a r i o s ,   s uc a s   m i l i t a r y   b a t t l e f i e l ds ,   s pe c i f i c   ge o gr a p h i c   z o n e s ,   l i ke   t h e   c e nt r a l   c o m m a n d   c e n t e r ,   h o l f a r   g r e a t e r   s e c ur i t y   s i gn i f i c a n c e   t h a n   o t h e r s   [8] ,   [ 9 ] .   A c kn o w l e dgi n g   t ha t   i n di v i du a l   s e n s o r   n o de s   a r e   s us c e pt i b l e   t o   u nr e l i a b i l i t y   a n d   po t e nt i a l   f a i l u r e ,   a n d   t h a t   s i ngl e   s e n s o r   r e a di n gs   c a b e   s us c e pt i b l e   t o   i n t e r f e r e n c e   f r om   b a c kgr o u n n o i s e ,   r e s ul t i n i n   f a l s e   a l a rm s ,   i t   b e c o m e s   c l e a r   t ha t   de pe n d i n o n   a   s i n gl e   s e n s o r   t o   s a f e gua rd  a   c ri t i c a l   a r e a   i s   i na de qua t e .   I t h e s e   s i t ua t i o n s ,   a   b r o a de c ov e r a ge   a pp r o a c i s   n e c e s s a r y ,   w h e r e   m ul t i p l e   s e n s o r s   c o n c urr e nt l y   m o n i t o t h e   s a m e   l o c a t i o t o   e n s u r e   a   r o b us t   l e v e l   o f   c o n f i de n c e   i t hr e a t   de t e c t i o n   [ 10 ] [ 12 ].   Co n v e r s e l y ,   de l i v e r i ng  t h e   s a m e   e xt e n s i v e   c ove r a ge   t o   l e s s   c r i t i c a l   a r e a s   i s   n o t   o n l y   e xc e s s i v e   b ut   a l s o   c o n s um e s   s i g ni f i c a n t   e n e r gy   r e s o ur c e s .   M i d dl e w a r e   o pe ra t e s   a s   a i nt e rm e di a r y   l a y e r   p o s i t i o n e b e t w e e n   t h e   o pe r a t i ng  s y s t e m   a n d   t h e   a ppl i c a t i o n .   T hi s   i nt e rm e di a r y   l a y e r   i s   c r i t i c a l   f o r   e na b l i n c o m m uni c a t i o n   a s   w e l l   a s   da t a   t r a n s f e r   b e t w e e n   v a r i o us   s y s t e m   c o m po n e nt s ,   m a ki ng  i t   a e s s e n t i a l   e l e m e n t   i o pt i m i z i n g   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   a nd  e f f i c i e n c y .   M i ddl e w a r e   de v e l o pe fo r   W S N   m us t   i n c o rpo r a t e   m e c ha n i s m s   t o   e m b e a ppl i c a t i o n - s pe c i f i c   kn o w l e dge   i n t o   b o t h   t h e   i n f ra s t r uc t u r e   t ha t   s uppo rt s   i t   a nd  t h e   W S N   i t s e l f .   D a t a - c e nt r i c   c o m m u ni c a t i o n e c e s s i t a t e s   c o m m u ni c a t i o n   m e t h o do l o g y   t h a t   i s   s i m i l a t o   c o n t e nt - b a s e m e s s a g i n g   s y s t e m s ,   r a t h e t ha n   t y pi c a l   r e m o t e   p r o c e dur e   c a l l   (R P C) - s t y l e   c o m m u n i c a t i o a pp r o a c h e s   [ 13 ] [1 5 ].   M o r e o v e r ,   e v e n t - d r i v e n   c o m m uni c a t i o i s   b e t t e s u i t e d   t o   t h e   f u n da m e n t a l   t ra i t s   o f   W S N   t ha t r a d i t i o n a l   r e que s t - r e s po n s e   a pp r o a c h e s .   I n   e s s e n c e ,   W S N   m i ddl e w a r e   a c c o m pl i s h e s   a   s m o o t h e r   i nt e g r a t i o n   o f   c o m m u n i c a t i o a n d   a ppl i c a t i o n - s pe c i f i c   p r o c e s s i n o f   da t a   c o m pa r e d   t o   t ra di t i o na l   s y s t e m s   [1 6 ] [ 17 ].   T h e   gui di n g   p ri n c i p l e s   o a da p t a b l e   f i de l i t y   a l go r i t h m s   n e c e s s i t a t e   t h e   i n f r a s t ruc t u r e   t o   off e r   a pp r o p r i a t e   m e c ha n i s m s   f o r   de t e rm i ni n g   pa r a m e t e r s   o e v e n   e nt i r e   a l go r i t h m s   t ha t   c a e f f i c i e n t l y   t a c kl e   a   p a rt i c ul a r   i s s ue   w h i l e   e nha n c i n g   qu a l i t y   w i t h i p r e de f i n e d   r e s o ur c e   l i m i t a t i o n s .   T h i s   a da p t a b i l i t y   e n s u r e s   t ha t   t h e   W S N   c a a dj us t   i t s   b e ha v i o r   a n d   r e s o ur c e   u t i l i z a t i o b a s e d   o t h e   e vo l v i n g   n e e ds   a nd   c o n di t i o n s   o f   t h e   a pp l i c a t i o n ,   c o n t ri b ut i n g   t o   o v e r a l l   e f f i c i e n c y   a n d   pe r f o r m a n c e .   T h e   pr e do m i na n t   m e t h o f o a dd r e s s i ng   t hi s   c ha l l e n ge   i n v o l v e s   e m pl oy i n g   t h e   gl o b a l   po s i t i o ni n g   s y s t e m   (G P S ).   N e ve r t h e l e s s ,   u t i l i z i n g   G P S   c o m e s   w i t a   s e t   o f   dra w b a c ks .   G P S   s e n s o r s   t e n d   t o   b e   r e l a t i v e l y   e xpe n s i v e   a n d   ha v e   h i g po w e r   c o n s u m pt i o n ,   w h i c c a l i m i t   t h e i p ra c t i c a l i t y .   F u rt h e rm o r e ,   GPS   s e n s o r s   a r e   de pe n de n t   o n   r e c e i v i n g   s a t e l l i t e   s i g na l s ,   w hi c r e nde r s   t h e m   i n e f f e c t i v e   fo r   i n do o o pe r a t i o n s   a n d   c a l e a d   t o   r e duc e d   pr e c i s i o n   w h e n   us e i n   s pe c i f i c   o ut doo r   e n v i r o nm e nt s .   A d dr e s s i n t h e   i s s ue s   r e l a t e t o   t h e   e xpe n s e s   a n d   e n e r gy   c o n s um pt i o o f   G P S   s e n s o r s   c a b e   t a c kl e t hr o ug v a r i o us   m e t h o ds .   O n e   p r o po s e s o l ut i o n   i s   t s t ra t e gi c a l l y   i n s t a l l   G P S   s e n s o r s   o n   a   l i m i t e n u m b e r   o f   n o de s   [1 8 ] [ 19 ].   T h e s e   n o de s ,   e qui ppe w i t h   G P S   s e n s o r s ,   s e r v e   a s   pi v o t a l   " s e e d"   o r   " a n c h o r "   n o de s ,   a i d i n g   o t h e r   n o de s   i n   de t e rm i ni n t h e i r   po s i t i o n s .   A a l t e rna t i v e   w i de l y   us e a ppr o a c h   i s   t o   de pl oy   f i xe a n c h o po i n t s   a t   p r e de t e rm i n e l o c a t i o n s ,   t h e r e b y   ob v i a t i ng  t h e   n e c e s s i t y   fo r   m o b i l e   a n c h o ri n g   n o de s   t h a t   i n c o rpo r a t e   G P S   s e n s o r s .   A   c o m m o n l y   e m pl oy e m e t h o f o r   l o c a l i z a t i o n   i n v o l v e s   ut i l i z i n g   r e c e i ve s i gna l   s t r e n gt (R S S i c o m b i na t i o n   w i t h   a n   a pp r o p r i a t e   p r o pa g a t i n m o de l   t o   de t e r m i n e   t h e   d i s t a n c e   t h a t   e xi s t s   b e t w e e n   a n   uni de n t i f i a b l e   n o de   a nd  a n   a pp r o p r i a t e   r e f e r e n c e   n o de .   T hi s   a p p r o a c r e l i e s   o a a s s um p t i o t ha t   R S S   de c r e a s e s   c o rr e s po n di n g   t o   t h e   di s t a n c e   f r o m   t h e   t ra n s m i t t e r.   I n   pa rt i c ul a r,   t i m e   d i f fe r e n c e   of  a rr i v a l   (T D o A ) - b a s e m e t h o ds   r e qu i r e   hi g hl y   a c c ur a t e   c l o c s y n c h r o ni z a t i o n   a m o n n o de s ,   a n g l e   o f   a rr i v a l   (A o A ) - b a s e d   m e t h o ds   s t r ug gl e   w i t i s s ue s   s uc a s   m u l t i pa t i nt e r f e r e n c e   a n d   n o n - l i n e - of - s i gh t   (N L o S )s c e n a r i o s ,   a n d   t h e y   a l s o   ha v e   t o   f a c e   c ha l l e n ge s   c o n c e rn i ng   a rra y   c a l i b ra t i o n.   I t h e   c a s e   o f   R S S - b a s e t e c hn i que s ,   f a c t o r s   s uc h   a s   ra di o   n o i s e   l e v e l s ,   m u l t i pa t h   e f f e c t s ,   a nd  m e a s u r e m e n t   e rr o r s   c a h a v e   a i m p a c t   o pe r f o r m a n c e   [2 0 ].   I ge n e ra l ,   r a nge - b a s e m e t h o ds   o f t e n   n e c e s s i t a t e   a dd i t i o n a l   s pe c i a l i z e d   h a rdw a r e ,   s y n c hr o ni z a t i o n   o f   c l o c ks ,   a n i n c r e a s e po w e r   c o n s um p t i o n   t o   f a c i l i t a t e   t h e   a c t i v e   m e a s u r e m e nt s   c a rri e o ut   b y   un k n o w n   n o de s .   F urt h e rm o r e ,   t h e   i nh e r e nt   d ra w b a c ks   a s s oc i a t e w i t a l l   ki nd s   o f   m e a s u r e m e n t s   m a y   a f fe c t   t h e   p r e c i s e n e s s   o l o c a l i z a t i o n   u nde s pe c i f i c   c i r c um s t a n c e s .   T o   a dd r e s s   t h e s e   c ha l l e n ge s ,   c u rr e nt   r e s e a r c e ffo r t s   a r e   c o n c e n t ra t e d   o r a nge - f r e e   s o l ut i o n s   pri m a r i l y   gr o un de i n   n e t w o r c o nn e c t i v i t y   a l o n e   [ 21 ] .   T h e s e   s t ra t e gi e s   do   n o t   h i n ge   o n   a c t i v e   m e a s u r e m e nt s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z i ng  di s t a nc e   v e c t or - h op  l oc al i z a t i o i w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s     ( J an ani   Se l v ar a j )   463   c o n duc t e by   t h e   u n k n o w n o de s ,   r e n de r i n g   t h e m   s i m p l e t o   i m p l e m e n t   a n d   m o r e   c o s t - e ff i c i e n t   [ 22 ] .   T h e s e   ra n ge - f r e e   s o l ut i o n s   a i m   t o   s t r e a m l i n e   c o m pl e xi t y ,   r e duc e   ha r dw a r e   r e qui r e m e n t s ,   a nd  m i n i m i z e   e n e r gy   c o n s um pt i o w h i l e   s t i l l   a c h i e v i n g   r e l i a b l e   l o c a l i z a t i o w i t h i w i r e l e s s   s e n s o n e t w o r ks   (W S N s ) T h e   pr o po s e a l go r i t h m   a dd r e s s e s   t h e   c h a l l e n ge s   a n d   i s s ue s   e n c o un t e r e i e xi s t i n g   m e t h o ds ,   o ff e r i n g   a   s ui t a b l e   s o l ut i o n   f o r   l o c a t i n s e n s o r   n o de s   w i t h   a   s m a l l   de l a y   a nd  e rr o r.   W S N s   ha v e   e m e r ge a s   a   f o r m i d a b l e   m e c h a ni s m   f o r   t h e   s u r v e i l l a n c e   a n d   a c qu i s i t i o n   o f   e n v i r o nm e n t a l   da t a   a c r o s s   m ul t i pl e   do m a i n s ,   e n c o m pa s s i n g   m i l i t a r y   a ppl i c a t i o n s ,   h e a l t h c a r e ,   a n d   i n dus t ri a l   s e c t o r s .   N o n e t h e l e s s ,   n u m e r o us   c ha l l e n ge s   pe r s i s t   i t h e   o pt i m i z a t i o o f   t h e   de s i g n,   de pl oy m e n t ,   a n d   m a na ge m e n t   o f   t h e s e   n e t w o r ks .   T h e s e   c ha l l e n ge s   e n c o m pa s s   e n e r gy   e ff i c i e n c y ,   n e t w o r s c a l a b i l i t y ,   da t a   a c c ura c y ,   a nd  t h e   r e l i a b i l i t y   of   s e n s o r   n o de s .   T h e   c o n s t ra i n e d   po w e r   r e s o ur c e s   o f   s e n s o r   n o de s ,   w h i c a r e   f r e que n t l y   r e l i a n t   o b a t t e r i e s ,   n e c e s s i t a t e   t h e   i m p l e m e nt a t i o n   o f   e n e r gy - e ff i c i e n t   a l go r i t h m s   t o   f a c i l i t a t e   p r o l o n ge o pe ra t i o n a l   l o n ge v i t y .   F urt h e r m o r e ,   t h e   d y n a m i c   a nd  o f t e n   a dv e r s e   e n v i r o n m e nt a l   c o n di t i o n s   i w h i c h   t h e s e   n e t w o r ks   a r e   de pl oy e f ur t h e r   e xa c e r b a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   a nd  r e l i a b i l i t y   of   t h e   s y s t e m .   A s   t h e   qu a n t i t y   of   de pl oy e s e n s o r   n o de s   e s c a l a t e s ,   t h e   a s s ura n c e   o f   e ff i c i e n t   da t a   t ra n s m i s s i o n,   t h e   m i ni m i z a t i o o f   c o m m u n i c a t i o o ve rh e a d,   a n d   t h e   m a i n t e n a n c e   o f   l ow   l a t e n c y   b e c o m e   i n c r e a s i n gl y   c h a l l e n gi n g.   A d di t i o na l l y ,   t h e   i nt e gra t i o o f   h e t e r o ge n e o us   s e n s o t y pe s   w i t v a r y i n c o m pu t a t i o na l   c a p a b i l i t i e s   i nt r o duc e s   c o m pl e xi t y   t o   t h e   s y s t e m ' s   o v e r a l l   f un c t i o na l i t y .   Co n s e que n t l y ,   t h e r e   e xi s t s   a u r ge n t   i m pe ra t i v e   t o   a dd r e s s   t h e s e   i s s ue s   t o   a ugm e nt   t h e   pe r f o r m a n c e ,   r e l i a b i l i t y ,   a n d   s c a l a b i l i t y   of   W S N s   w i t h i p r a c t i c a l   a ppl i c a t i o n s .   T hi s   r e s e a r c a i m s   t o   a dd r e s s   t h e   c ri t i c a l   c ha l l e nge s   f a c e by   W S N s ,   f oc us i n g   o e nha n c i n g   e n e r gy   e ff i c i e n c y ,   i m p r o v i n g   n e t w o r s c a l a b i l i t y ,   a n d   e n s u ri n g   t h e   r e l i a b i l i t y   a n d   a c c ur a c y   of   e n v i r o n m e nt a l   d a t a   c o l l e c t i o n .   T h e   c o n t r i b ut i o n s   o t h i s   r e s e a r c h   a r e   a s   f o l l ow s :     E n e rgy - e f f i c i e n t   a l go r i t hm s de v e l o pm e n t   o f   n o v e l   a l go r i t hm s   t ha t   o pt i m i z e   e n e r gy   c o n s um pt i o n   i n   W S N s ,   e n s u ri n l o n ge o pe r a t i o na l   l i f e s pa n s   f o r   s e n s o r   n o de s   w i t h o ut   c o m pr o m i s i n g   da t a   qu a l i t y .     S c a l a b i l i t y   a n d   n e t w o r o pt i m i z a t i o n :   p r o po s e   a   f r a m e w o r t o   i m p r o v e   t h e   s c a l a b i l i t y   of   W S N s ,   e n a b l i n g   t h e   e f f i c i e n t   m a na ge m e n t   o f   l a r ge   s e n s o n e t w o r ks   de pl o y e ov e r   e xpa n s i v e   a r e a s   w h i l e   m i ni m i z i n c o m m uni c a t i o n   o v e rh e a d.     D a t a   a c c ura c y   a n s e n s o r   f us i o n:   e xpl o r e   m e t h o ds   fo r   s e n s o r   d a t a   f us i o n   a n e rr o r   c o rr e c t i o t e c hni que s   t o   e nh a n c e   t h e   a c c ura c y   of   m e a s ur e m e nt s   a nd  m i t i ga t e   t h e   e ff e c t s   of   n o i s e   a n e n v i r o n m e n t a l   f a c t o r s   o n   da t a   i n t e g r i t y .     Ro b us t n e s s   i h a r s e n v i r o nm e nt s :   I n v e s t i ga t e   s t ra t e gi e s   f or  i m p r o v i n g   t h e   r o b us t n e s s   o f   s e n s o n o de s   a ga i n s t   h a r s e n v i r o n m e n t a l   c o n di t i o n s ,   e n s u ri n g   r e l i a b l e   pe rfo r m a n c e   e ve n   i n   c ha l l e n g i n g   de pl oy m e n t s .   By   a ddr e s s i n g   t h e s e   i s s ue s ,   t h e   r e s e a r c a i m s   t o   p r o v i de   a   c o m pr e h e n s i v e   s o l ut i o t o   t h e   o pt i m i z a t i o o f   W S N s ,   e n s u ri n g   t ha t   t h e s e   n e t w o r ks   c a o pe r a t e   e f fe c t i ve l y   a n d   e f f i c i e n t l y   a c r o s s   a   w i de   ra n ge   o f   a ppl i c a t i o n s .       2.   R ELA TED   WO R K S   T h e   c e nt r a l i z e c o nn e c t i v i t y - b a s e d   DV - H o (CCD V - H op)  a l go r i t hm   [ 23 ]   w i t t h e   go a l   o e nh a n c i ng  t h e   p r e c i s i o n   o f   D V - H o l o c a l i z a t i o n .   T h e y   fo r m u l a t e d   a   p r o b l e m   o f   o pt i m i z a t i o t ha t   i n c l ude s   t h e   pr e c i s e   c o nn e c t i v i t y   b e t w e e n   a n y   t w o   n o de s   a s   l i m i t a t i o n.   T h i s   m e t h o do l o g y   e n s ur e s   t h a t   t h e   l o c a l i z a t i o n   r e s ul t s   a r e   a l i g n e d   w i t h   t h e   a c t ua l   n e t w o r c o nn e c t i v i t y .   S ub s e que n t l y ,   t h e y   i nt r o duc e a   l o w e r - c o m pl e xi t y   a l go ri t hm   k n o w n   a s   t h e   di s t r i b ut e c o nn e c t i v i t y - b a s e DV - H o (D CD V - H o p)  a l go ri t hm .   D CD V - H o i s   c a pa b l e   of   pr o v i di n n e a r - o pt i m a l   l o c a l i z a t i o n   e f f i c i e n c y   ove r   di s t r i b ut e n e t w o r ks .   I n   c o n t ra s t   t o   e xa m i ni n g   t h e   c o n n e c t i o n s   o f   a l l   n o de s ,   t h e   l i m i t a t i o n s   i n   t h e   D CD V - Ho a l go r i t h m   s pe c i f i c a l l y   c o n c e n t ra t e   o a c t u a l   c o n n e c t i v i t y   w i t h i a   t w o - h o r a nge .   In  a   pa pe a u t h o r e b y   h i s   t e a m   [24] ,   t h e y   pr e s e nt   a   m a l i c i o us   n o de   de t e c t i o n   a l go r i t hm   (M N D C)   i a ddi t i o t o   a   m o di f i e v e r s i o n   r e f e rr e d   t o   a s   E M D C .   T h e s e   a l go ri t hm s   a p pl y   de n s i t y - b a s e s pa t i a l   c l us t e ri n g   t o   i de nt i fy   un us ua l   c l us t e r s   w i t h i t h e   n e t w o r k.   S ub s e que n t l y ,   t h e s e   c l us t e r s   u n de r go   a   s e que nt i a l   p r o b a b i l i t y   ra t i o   t e s t   t o   de t e c t   unde s i ra b l e   n o de s   t ha t   po s e   a   t hr e a t   t o   t h e   n e t w o r k' s   i nt e g r i t y .   T h e   o ut c o m e s   of   t h e   s i m ul a t i o n   a n d   s ub s e que n t   a na l y s i s   de m o n s t r a t e   t ha t   t h e   a l go r i t hm s   b e i ng  s ugge s t e s u r p a s s   o t h e r   s t a t e - of - t h e - a r t   s c h e m e s   i t e r m s   o f   t h e i de t e c t i o a c c ura c y   a n d   e ff e c t i v e n e s s .   In  t h e i r e s e a r c h ,   [ 25]  i nt r o duc e a   c l o s e d - fo r m   s o l ut i o f o r   s o ur c e   l o c a l i z a t i o n.   T h i s   m e t h o c o m b i n e s   m ul t i - s t a t i o t i m e - d i f fe r e n c e - of - a r ri v a l   (T D O A )   a n d   s i ngl e - s t a t i o n   A O A   m e a s u r e m e nt s .   A   u n i que   f e a t ur e   o f   t h i s   a pp r o a c h   i s   t ha t   o n l y   t h e   r e f e r e n c e   s t a t i o us e f o r   T D O A   c a l c ul a t i o n   n e e ds   t o   n o t i c e   t h e   A O A   m e a s u r e m e nt s   o f   t h e   o ri gi n.   T hi s   m e t h o e f fe c t i ve l y   a dd r e s s e s   t h e   c h a l l e n ge   o f   h y b r i l o c a l i z a t i o n ,   w hi c i n v o l ve s   h a v i n g   v a ri o us   a m o unt s   o f   T D O A   a nd  A O A   m e a s ur e m e n t s   a v a i l a b l e .   T h e o r e t i c a l   a na l y s i s   ha s   c o n f i r m e t h a t   t h i s   a pp r o a c h   c a a c h i e v e   pe r f o r m a n c e   l e v e l s   t ha t   a r e   v e r y   c l o s e   t o   t h e   C r a m e r - R a o   l o w e r   bo un d   (CR L B w h e n o i s e   l e v e l s   a r e   m i n i m a l .   F u rt h e r m o re ,   t h e   s t u dy   m o de l s   t h e   c o nn e c t i o b e t w e e n   t h e   po s i t i o n s   o f   e a c s t a t i o i r e g a r d   t o   t h e   s o ur c e   a nd   t h e   a c c ur a c y   of   l o c a l i z a t i o n.   By   a ppl y i n g   t h e   D - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   40 ,   N o .   1 ,   O c t o b e r   20 25 46 1 - 4 79   464   o pt i m a l i t y   c r i t e r i o n ,   t hi s   r e s e a r c de t e r m i n e s   t h e   o pt i m a l   ge om e t r i c   a rra n ge m e n t   a m o n g   m u l t i pl e   s t a t i o n s   a n d   t h e   s o ur c e .   An   e xi s t i n g   p a pe p r o v i de s   a n   a l go r i t h m   c a l l e d   S e que nt i a l   D V - H o t h a t   i s   b a s e o t h e   m ul t i h o w i r e l e s s   n e t w o r o f   s e n s o r s .   T h i s   i m p r o v e s   t h e   l o c a l i z a t i o pe r f o r m a n c e   s t e b y   s t e by   c a l c ul a t i ng  t h e   n o de   l o c a t i o n s .   V a ri a b i l i t y   i t h e   n u m b e r   o f   a c c e s s i b l e   a n c h o r s   w i t h i t h e   n e t w o r i s   t a ke i nt o   a c c o un t   by   t h e   m e t h o d.   T o   f o r m u l a t e   t h e   D V - H o a l go r i t hm   a s   a   n o de   l o c a l i z a t i o b a s i s ,   a   n e w   a n d   e f f i c i e n t   t e c hn i que   f o r   c o m put i n t h e   a v e r a ge   d i s t a n c e   b e t w e e n   n o de s '   h o ps   w a s   us e d.   G ui   e l   al .   [ 26]  p r o po s e a n   a l go r i t hm   o f   D V - H o b a s e o n   t h e   c y c l o t o m i c   m e t h o a nd  w e i g h t e n o rm a l i z a t i o n   c a l l e d   CM W N - DV - H o p,   w h e r e   s e gm e n t a t i o n   a n w e i ght i ng  f a c t o r s   a r e   i n t r o duc e a n d   t h e n   n o rm a l i z e d .   F o r   c a l c ul a t i ng  t h e   c o o r di n a t e s   of  unk n o w n   n o de s ,   t h e y   a da pt e t h e   w e i ght e R e c ur s i v e   L e a s t - S qua r e s   a l go ri t hm ,   r e f e rr e t o   a s   W R L S .   B a s e d   o n   t h e   a f o r e m e nt i o n e r e qu i r e m e n t s ,   t h e y   pe r f o r m e c o m p r e h e n s i v e   t e s t i n g   t o   b e n c h m a r k   t h e   a l go r i t h m ' s   pe r f o r m a n c e   w i t r e s pe c t   t o   v a r y i n g   c o n di t i o n s   s uc a s   di f fe r e nt   num b e r s   o f   n o de s ,   v a r y i n ra t i o s   o f   a n c h o n o de s ,   a nd  v a r y i n c o m m u ni c a t i o r a d i i .   S i m u l a t i o n s   h a v e   pr o v e n   t ha t   l o c a l i z a t i o e rr o r   i s   s i g ni f i c a n t l y   m i t i g a t e b y   t h e   p r o po s e a l go ri t hm .   G upt a   a n d   S i n g h   [27]   p r o v e a e nha n c e D V - H o l o c a l i z a t i o a l go ri t hm   w h i c us e s   a   n u m b e r   o c o m m uni c a t i o r a di i .   I t   c a l c ul a t e s   t hr o ug t h e   m e a h o di s t a n c e   w i t t h e   us e   o f   t h e   c o s i n e   t h e o r e m   w hi l e   c o r r e c t i n g   t h e   h o ppi n g   c o un t   t hr o ug m a xi m u m   p r e di c t e di s t a n c e   o f   unk n o w n   n o de s .   T h e   m e t h o a pp l i e s   di f fe r e nt   c o m m u n i c a t i o n   r a d i i   f o r   b r o a dc a s t i n po s i t i o n s   t o   m i ni m i z e   t h e   n u m b e r   o f   h o ps   r e qui r e b e t w e e n   b e a c o n   n o de s   a n u n k n o w n   n o de s .   T h e r e ,   i t   us e s   e i t h e t h e   m a x i m u m   l i ke l i h o o e s t i m a t e s   o t h e   t r i l a t e ra t i o m e t h o t o   f i n d   t h e   c o o r di na t e s   o f   t h e   l o c a t i o a f t e e s t i m a t i n g   t h e   a pp r o p r i a t e   h o p   di s t a n c e   w i t t h e   h e l p   o t h e   c o s i n e   t h e o r e m .   H o s s e i n z a de h   e t   al .   [28]   p r o po s e d   a   u n i q ue   D V - H o l o c a t i on  a l go ri t hm   c e n t r e a r o u nd  t h e   c o n c e pt   of   ha l f - m e a s u r e   w e i ght e c e nt r o i d.   T h i s   n o v e l   a pp r o a c t a ke s   i n t o   a c c o un t   t h e   t w o - di m e n s i o na l   i na t u r e   po s i t i o n   d i s t r i b ut i o n   a n d   b e gi n s   by   c o n s t r uc t i n t h e   m i n i m a l   c o m m u ni c a t i o n   ra d i us ,   r e s ul t i ng  i n   a   l o gi c a l   n e t w o r i nt e r c o nn e c t i o n   f r a m e w o r k.   T h e   m e t h o t h e f i n e - t un e s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   b e a c o n   n o de s   a n d   t h e i r   n e a r b y   n o de s   t o   i m p r o v e   j um d i s t a n c e s ,   e v e n t ua l l y   opt i m i z i n g   t h e   s h o rt e s t   p a t f o r   m o r e   p r e c i s e   l o c a l i z a t i o n .   T h e   p r o po s e l o c a l i z a t i o a l go ri t hm   i s   t h e n   t h e o r e t i c a l l y   a n a l y z e a n d   v a l i da t e w i t s i m ul a t e t r i a l s .   T h e s e   s t udi e s   i n v e s t i ga t e   a   v a r i e t y   of   c i r c um s t a nc e s ,   i n c l ud i n t h e   us a ge   o f   t h e   p r e c i s e   s a m e   c o m m uni c a t i o r a di us ,   m u l t i pl e   c o m m u ni c a t i o ra di i ,   a nd  v a r i e d   de n s i t i e s   o f   n o de s   w i t h i t h e   s a m e   c o m m uni c a t i o r a d i us .   T o   e v a l u a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   ne w l y   s ugge s t e m e t h o d,   t h e   s t udy   c o m pa r e s   i t   t o   t h e   us ua l   D V - H o l o c a l i z a t i o n   t e c hni que   i t e r m s   o f   l o c a l i z a t i o n   e rr o a n d   a c c ura c y .   W h i l e   t h e   i nn o v a t i v e   s t ra t e gy   t h a t   e m p l oy s   t h e   gra s s h o ppe r   o pt i m i z a t i o n   a l g o r i t hm   (G O A t o   e l e v a t e   di s t a n c e   v e c t o r - h o l o c a l i z a t i o (D V - H L i w i r e l e s s   s e n s o n e t w o r ks   (W S N s s h o w c a s e s   e xc i t i n g   p r o s pe c t s   i t e rm s   o pr e c i s i o n,   e n e r gy   c o n s e r v a t i o n ,   a n d   a d a p t a b i l i t y ,   t h e r e   a r e   s e ve r a l   c ha l l e nge s   t o   po n de r .   F i r s t l y ,   e v e n   t h o ug h   G O A   h a s   p r o v e n   i t s   p r o w e s s   i n   m e di u m - s i z e W S N s ,   i t s   a b i l i t y   t o   s c a l e   up   t o   c o l o s s a l   n e t w o r ks   w i t c o un t l e s s   n o de s   po s e s   a   s i g n i f i c a n t   h u rdl e ,   a s   t h e   c o m put a t i o na l   i nt r i c a c i e s   m a y   e s c a l a t e   a nd  hi n de r e a l - t i m e   pe r f o r m a n c e .   F u rt h e rm o r e ,   t h e   f i de l i t y   of   D V - H L   l o c a l i z a t i o i s   h e a v i l y   r e l i a nt   o t h e   i n i t i a l   c o n f i gu r a t i o o a n c h o n o de s ,   a n d   i p r a c t i c a l   c o n t e x t s ,   a c hi e v i n g   t h e   i de a l   a n c h o a rr a nge m e nt   c a b e   qu i t e   c ha l l e n g i n g ,   po t e n t i a l l y   c o m pr o m i s i ng  e f f i c i e n c y .   T h e   r e s e a r c a l s o   pr e s um e s   pe r f e c t   c o n di t i o n s   f o r   c o m m u n i c a t i o n   a n di s t a n c e   a s s e s s m e n t ;   h o w e ve r ,   r e a l - w o r l d   e l e m e nt s   l i ke   s i g na l   di s r up t i o n   a n d   b a c kgr o u n n o i s e   c o ul r e s ul t   i n   i n c r e a s e l o c a l i z a t i o i na c c ura c i e s .   A l t h o ugh  G O A   a i m s   t o   o pt i m i z e   a n c h o r   n o de   po s i t i o ni n t o   di m i n i s e n e r gy   us a ge ,   v a s t   n e t w o r ks   m a y   s t i l l   g r a ppl e   w i t h   e n e r gy   i n e ff i c i e n c i e s   o w i n t o   t h e   a l go ri t hm ' s   i t e ra t i v e   na t u r e .   I a dd i t i o n,   t h e   r e a l - t i m e   e xe c ut i o n   o f   t h e   a l go r i t h m   m i g ht   e n c o un t e r   l a t e n c y   c h a l l e n ge s ,   pa rt i c ul a rl y   i n   t i m e - c r i t i c a l   a ppl i c a t i o n s   s uc a s   i n dus t r i a l   Io T   s y s t e m s ,   w h e r e   de l a y s   a r e   s i m p l y   i nt o l e ra b l e .   T h e   f i ndi n gs   of   t h e   s t udy   a r e   de r i v e f r o m   s i m ul a t i o n s   c o n duc t e u nde r   o pt i m a l   c i r c um s t a n c e s ,   a n d   a c t u a l   f i e l t ri a l s   w o ul b e   e s s e n t i a l   t o   f ur t h e a u t h e n t i c a t e   t h e   m e t h o d ,   t a k i n g   i nt o   a c c o un t   t h e   v a ri e e n v i r o n m e n t a l   i n f l ue n c e s   a n d   s e n s o r   n o de   t ra i t s .   L a s t l y ,   t h e   p r e s um p t i o n   o f   uni f o r m   s e n s o n o de s   w i t c o m pa r a b l e   c a pa b i l i t i e s   o ve r l o o ks   po t e n t i a l   d i s c r e pa n c i e s   i n o de   s pe c i f i c a t i o n s ,   w hi c h   c o ul a f f e c t   t h e   a l go r i t hm ' s   e ff i c a c y   i di v e r s e   n e t w o r ks .   T h e s e   c o n s t r a i nt s   i l l um i na t e   p a t h w a y s   fo r   f ut u r e   e xpl o r a t i o n,   w h e r e i a ddi t i o na l   r e f i n e m e nt   a n d   c us t o m i z a t i o n   c a a m pl i f y   t h e   a pp r o a c h ’s   r e a l - w o r l r e l e v a n c e .   T h e s e   r e s e a r c h   pa pe r s   s e r v e   a s   m o t i v a t i o n   f o r   o ur  p r o po s e pa pe r,   w h e r e   w e   a i m   t o   i n t r o duc e   a   l o c a l i z a t i o n   a pp r o a c b a s e o t h e   G O A   i c o n j u n c t i o w i t t h e   D V - H o a l go r i t hm .   O u o b j e c t i ve   i s   t c o m put e   t h e   l o c a t i o n s   o f   ra n do m l y   de pl oy e t a r ge t   n o de s   a n d   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t hi s   a pp r o a c h   b a s e o a   s e t   o f   pr e de f i n e d   p a r a m e t e r s .   W h i l e   ge n e t i c   a l go r i t hm s   a n d   p a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o a r e   pow e r f ul   m e t a h e u r i s t i c s   w i t h   b r o a a pp l i c a t i o n s ,   G r e y   W o l f   O pt i m i z a t i o n   w a s   c h o s e n   f o r   t h i s   r e s e a r c h   due   t i t s   s t r o n g   b a l a n c e   o f   e xpl o ra t i o a nd   e xpl o i t a t i o n ,   f e w e r   t u ni n g   p a r a m e t e r s ,   r o b us t n e s s   i c o n v e r ge n c e ,   a n d   e ff i c i e n c y   i n   h i g h - di m e n s i o na l   o pt i m i z a t i o n   t a s ks .   T h e s e   a d v a n t a ge s   m a ke   G O A   pa rt i c u l a rl y   w e l l - s ui t e t o   t h e   o pt i m i z a t i o n   c ha l l e n ge s   e n c o un t e r e i n   W S N s   a nd  s i m i l a r   c o m pl e r e a l - w o r l a ppl i c a t i o n s .   I n   p r o b l e m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z i ng  di s t a nc e   v e c t or - h op  l oc al i z a t i o i w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s     ( J an ani   Se l v ar a j )   465   i n v o l v i n l a r ge   d a t a s e t s   o r   hi g h - di m e n s i o n a l   s e a r c h   s p a c e s ,   G O A   t e nds   t o   o ut pe r f o r m   b o t h   G A   a nd  P S O   i n   t e rm s   o f   e ff i c i e n c y .   T h e   dy n a m i c   na t u r e   o f   t h e   g r e y   w o l f   pa c k’s   l e a de r s hi hi e r a r c h y   a l l o w s   fo r   b e t t e e xpl o r a t i o o f   h i g h - di m e n s i o n a l   s pa c e s   a n d   r e duc e s   t h e   l i k e l i h o o of   ge t t i ng  t ra ppe i r e gi o n s   t h a t   do   n o t   c o n t ri b ut e   t o   o pt i m a l   s o l ut i o n s .   R e c e n t   s t u di e s   h a v e   m a de   n o t a b l e   a dv a n c e m e n t s   i n   o pt i m i z i ng  l o c a l i z a t i o n   a n d   r o ut i n g   p r o t o c o l s   w i t h i W S N s .   W hi l e   t h i s   r e s e a r c f oc us e s   o n   t h e   i nt e g r a t i o o f   t h e   G O A   w i t D V - H L ,   i t   i s   c ruc i a l   t o   c o m pa r e   t h e s e   f i n d i n gs   w i t t h e   l a t e s t   w o r ks   t o   h i g hl i g ht   t h e   n o v e l t y   a nd   c o n t r i b ut i o o f   t h i s   s t udy .   By   c o m pa r i n g   w i t t h e s e   r e c e n t   s t ud i e s ,   w e   f i n d   t ha t   t h e   GOA   o ff e r s   s i g n i f i c a nt   i m p r o v e m e n t s   o v e r   t r a d i t i o n a l   a l go ri t hm s   i b o t l o c a l i z a t i o a c c u r a c y   a nd   e n e rg y   e ff i c i e n c y   i W S N s .   W h i l e   h y b r i d   a n d   m u l t i - al go ri t hm i c   a pp r o a c h e s   ha v e   b e e n   s uc c e s s f ul   i s pe c i f i c   c o n t e xt s ,   G O A   p r o v e s   t o   b e   a   m o r e   e ff i c i e n t ,   s i m pl e r   a l t e rna t i v e   t ha t   s t i l l   a c h i e v e s   c o m pe t i t i v e   pe r f o r m a n c e .   M o r e ov e r ,   t h e   a pp l i c a t i o o f   G O A   t o   D V - H L   l o c a l i z a t i o n   p r e s e n t s   a   n o v e l   a pp r o a c t ha t   f i l l s   t h e   g a p   i c u rr e nt   r e s e a r c h   b y   o pt i m i z i ng  b o t n e t w o r c o n f i gur a t i o n   a n d   n o de   pl a c e m e n t   i l a r ge - s c a l e   e n v i r o n m e n t s .       3.   LO C A LI ZA TI O N   B A S ED   ON   DV - H O P   A L G O R I T H M   O n e   po pul a r   ra n ge - f r e e   l o c a l i z a t i o m e t h o i W S N   i s   t h e   d i s t a n c e - v e c t o r   h o (D V - H o p)  a l go r i t hm .   By   c a l c ul a t i ng  t h e   num b e r   o f   h o ps   n e e de t o   ge t   f r o m   o n e   n o de   t o   t h e   o t h e r ,   t h i s   t e c hni que   de t e rm i n e s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t w o   n o de s .   T h e   s h o r t e s t   pa t h   f i r s t   i s   t h e   m e t h o t ha t   D V - H o us e s   t o   f un c t i o n.   I n di v i du a l   n o de s   i n   W S N s   us i n g   D V - H o de t e r m i n e   h o w   f a r   a pa rt   t h e y   a r e   f r o m   o t h e n o de s   i n   t h e   n e t w o r k,   t h e b r o a dc a s t   t hi s   di s t a n c e   i n f o r m a t i o n   t o   o t h e n o de s   [23] [24] .   T h i s   i n f o r m a t i o n   e xc h a nge   e na b l e s   b e a c o n   n o de s ,   w hi c t y pi c a l l y   ha v e   kn o w n   po s i t i o n s ,   t o   r e c e i ve   da t a   a b o ut   t h e   d i s t a n c e s   t o   o t h e r   n o de s   a n d   s ub s e que n t l y   de t e r m i n e   t h e   m i ni m um   h o c o unt s   r e qui r e t o   r e a c h   t h o s e   po s i t i o n s .   T hi s   w a y ,   D V - H o a i ds   i n   t h e   l o c a l i z a t i o n   o f   n o de s   w i t hi n   t h e   n e t w o r k,   e v e n   w i t h o ut   t h e   n e e f o r   p r e c i s e   di s t a n c e - m e a s u r i n g   ha r dw a r e   l i ke   GPS   r e c e i v e r s .   T h e   D V - H o p   a l go r i t h m ,   t hus   a c c o un t s   fo r   t h e   c ha n ge   i t h e   a n c h o n o de s   of   t h e   n e t w o r k.   I n   t h i s   p ro c e s s ,   e ve r y   o n e   o f   i t s   a n c h o n o de s   s e n ds   a   da t a   pa c ke t   t hr o ug h o ut   t h e   n e t w o r s o   t ha t   upo r e c e pt i o n   b y   o t he r   a n c h o r   n o de s ,   t h e y   i n c r e m e n t ,   i t h e   h o c o unt   f i e l by   o n e   uni t .   W i t h   t h a t   i n f o r m a t i o n ,   a a n c h o n o de   t h e c a l c ul a t e s   t h e   a v e r a ge   num b e r   o f   h o ps   w h i c h   i t   i s   a w a y   f r o m   o t h e a n c h o r   n o de s   o f   t h e   n e t w o r k.     = ( ) 2 + ( ) 2    ( 1 )     In  t h e   w i de c o nt e xt   o f   t h e   D V - H o a l go ri t hm ,   w h e r e   ( p i ,   q i )   a nd   (p j ,   q j )   i n d i c a t e   t h e   p r e c i s e   l o c a t i o n s   o f   t h e   t w o   a r b i t ra r y   a n c h o r   n o de s ,   h ij   i s   t h e   t o t a l   q ua n t i t y   of   h o ps   b e t w e e n   t h e s e   a n c h o n o de s ,   a n d   H o ps i z e i   i s   a   m e a n   n u m b e r   o f   h o ps   b e t w e e n   t h e   a n c h o n o de s ,   fo r   e v e r y   s e n s o r   n o de   i n   t h e   o v e r a l l   n e t w o r k   c o m put e s   t h e   a v e ra ge   n um b e r   o f   h o ps   t o   a n c h o r   n o de s .   T he   pr e di c t e di s t a n c e   i s   c a l c ul a t e f r o m   t h e   t o t a l   a m o u n t   o f   h o ps   ( h ij t o   t h e   a n c h o n o de   a n d   t h e   a v e ra ge   n u m b e r   o f   h o ps   (H o ps i z e i i b e t w e e n   t h e   a n c h o n o de s .   T h i s   a l go r i t hm   e n a b l e s   s e n s o n o de s   t o   de t e r m i n e   t h e i di s t a n c e   f r o m   a n c h o n o de s ,   w h i c h e l ps   w i t h   n e t w o r l o c a l i z a t i o n .       ( 2 )     F i gu r e   1   i l l us t ra t e s   t h e   p r o c e s s   o f   s e n di n g   a n r e c e i v i n g   h o ps   t o   e s t i m a t e   di s t a n c e s   i n   t h e   D V - H o p   a l go ri t hm .   W hi l e   D V - H o o ffe r s   s i m pl i c i t y ,   c o s t - e f fe c t i ve n e s s   (a s   i t   do e s n ' t   r e qu i r e   ra n ge   i n f o r m a t i o n ),   a n d   r e duc e c o gn i t i v e   c o m pl e xi t y ,   i t   i s   k n o w n   f o r   i t s   i n s uf f i c i e n t   r e l i a b i l i t y ,   e s pe c i a l l y   i n   l o w - de n s i t y   s y s t e m s .   I n   t h e   r e a l m   o f   t h e   i nt e rn e t   o f   t hi n gs   ( Io T ) ,   t h e   f o l l ow i n m e c h a ni s m   i s   e m p l oy e t o   a s c e r t a i n   d i s t a n c e s   b e t w e e n   t h e   o bj e c t s ,   w h e t h e r   t h e y   a r e   e qui ppe d   w i t h   G P S   o r   n o t :     O b j e c t s   w i t G P S :   f o r   o b j e c t s   t ha t   a r e   e qui ppe d   w i t G P S ,   t h e y   c o m put e   t h e   di s t a n c e ,   b e t w e e n   o n e   a n o t h e a nd  s ub s e que n t l y   e s t a b l i s t h e   n u m b e r   o f   h o ps   r e qui re t o   c o n n e c t   w i t o n e   a n o t h e r .     Co m put a t i o o f   a v e r a ge   h o ps   a n d   d i s t a n c e s :   w i t h i t h e   Io T   e n v i r o n m e n t ,   a a v e r a ge   a m o u n t   o f   h o ps   a n d   di s t a n c e s   a r e   c o m put e d.   O b j e c t s   l a c ki ng   G P S   c a p a b i l i t y   t h e c a l c ul a t e   t h e   num b e o f   h o ps   r e qui r e d   b a s e d   o n   t h e   i n f o r m a t i o o b t a i n e d   f r o m   o b j e c t s   w i t h   k n o w n   l o c a t i o n s ,   t h e r e by   e n a b l i n g   t h e i o w n   l o c a l i z a t i o n .     D i s t a n c e   e s t i m a t i o n :   t h e   num b e o f   h o ps   m u l t i pl i e d   by   t h e   a v e r a ge   di s t a n c e   c a b e   us e d   t o   e s t i m a t e   t h e   di s t a n c e s   b e t w e e n   o bj e c t s ,   w h e t h e r   o r   n o t   t h e y   h a v e   G P S .   W h i l e   t h i s   a pp r o a c i s   m o r e   a c c ura t e ,   i t   i n c r e a s e s   o ve rh e a d   f o r   n e t w o r ks   b e c a us e   i t   r e qu i r e s   s e n di ng  a   l a r ge   n um b e r   o f   pa c ke t s   a t   v a r i o us   n e t w o r s t a ge s .   T h e   c o rr e c t n e s s   of   t h i s   a pp r o a c h   h i nge s   o n   t h e   de n s i t y   a n u n i f o r m   di s t r i b ut i o n   o f   n e t w o r n o de s .   G r e a t e n o de   de n s i t y   a n d   a   m o r e   e v e n   di s t ri b ut i o t y pi c a l l y   e nh a n c e   t h e   a c c u r a c y   of   t h i s   d i s t a n c e   e s t i m a t i o t e c hn i qu e .   I t h e   di s c us s i o s e c t i o n,   i t   i s   i m pe r a t i v e   t o   e xa m i n e   t h e   t ra de - o ff s   i nh e r e n t   i n   t h e   e nha n c e m e n t   o f   a c c ura c y   j uxt a po s e w i t h   t h e   e s c a l a t i o of  c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y .   A l t h o ug t h e   p r o po s e G O A   m a r ke d l y   e nh a n c e s   l o c a l i z a t i o p r e c i s i o w i t h i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   40 ,   N o .   1 ,   O c t o b e r   20 25 46 1 - 4 79   466   W S N s ,   i t   c o n c o m i t a nt l y   i m po s e s   a   g r e a t e c o m put a t i o na l   b ur de a t t r i b ut a b l e   t o   i t s   i t e ra t i v e   o pt i m i z a t i o n   m e t h o do l o g y .   T hi s   a ug m e nt e c o m pl e xi t y   m a y   po s e   s i gni f i c a n t   c ha l l e nge s   i r e a l - t i m e   a p pl i c a t i o n s ,   pa r t i c ul a rl y   w i t hi n   e xpa n s i v e   Io T   n e t w o r ks   w h e r e   c o m put a t i o n a l   r e s o ur c e s   a r e   c o n s t ra i n e d .   T h e   a l go r i t hm ' s   c a pa c i t y   t o   s us t a i n   pe r f o r m a n c e   w h i l e   c o n c u rr e n t l y   e n s uri ng  t ha t   t h e   c o m put a t i o n a l   e xpe n s e   r e m a i n s   w i t hi n   f e a s i b l e   l i m i t s   i s   a   c r i t i c a l   f a c t o r   f o r   i t s   p r a g m a t i c   de p l oy m e nt .   I n   t h i s   r e ga r d ,   f u r t h e e m pi ri c a l   i n v e s t i ga t i o i s   e s s e n t i a l   t o   a s c e r t a i t h e   c o m pu t a t i o na l   t hr e s h o l ds   o f   G O A   a n d   t o   e v a l ua t e   i t s   e f f i c a c y   i n   r e a l - t i m e   o pe r a t i o n a l   c o n t e x t s .   M o r e ov e r ,   t h e   a l go r i t hm ' s   c a p a c i t y   fo r   a da pt a b i l i t y   i n   r e s po n s e   t o   dy n a m i c   o r   m o b i l e   s e n s o r   n o de s   w a rr a nt s   t h o r o ug e xa m i na t i o n .   I t h e   do m a i n s   o f   Io T   a n d   IIo T   a pp l i c a t i o n s ,   s e n s o n o de s   a r e   f r e que nt l y   s ub j e c t   t o   m ob i l i t y ,   e n ge n de r i n c o m pl e xi t i e s   i n   b o t h   l o c a l i z a t i o n   a c c ura c y   a n e n e r gy   m a n a ge m e nt .   I t   w o ul b e   a dv a n t a ge o us   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   po t e nt i a l   f or  e xt e n di ng  t h e   G O A - DV - H L   f r a m e w o r k   t o   a c c o m m o da t e   t h e   c ha l l e nge s   po s e by   d y n a m i c   n o de   m ov e m e n t .   T h e   a l go r i t h m   m a y   be   a m e na b l e   t o   m o di f i c a t i o n s   t ha t   o pt i m i z e   t ra j e c t o r y   pl a nni n g   f o m o b i l e   s e n s o n o de s   o m o b i l e   s i n ks ,   t h e r e by   e n s uri n g   t h e   pr e s e r v a t i o n   o f   l o c a l i z a t i o n   p r e c i s i o n   a s   n o de s   t r a n s i t   t hro ugh   t h e   n e t w o r k.   A dd r e s s i n t h e s e   d y n a m i c   c i r c um s t a n c e s   w i l l   s i g ni f i c a nt l y   e n ha n c e   t h e   r o b us t n e s s   a nd   a ppl i c a b i l i t y   of   t h e   a l go ri t hm   i p ra c t i c a l ,   r e a l - w o r l s i t u a t i o n s .           F i gu r e   1.   DV - H o a l go ri t hm       3. 1 .     Th r e e - an c h o r   m e th o d   T h e   F i g u r e   2   s h o w s   a   t hr e e - a n c h o r   l o c a t i o t e c hn i q ue   t ha t   us e s   t h e   c o o r di n a t e s   o f   t h e   t hr e e   a n c h o n o de s   i n   o r de r   t o   de t e r m i n e   t h e   l o c a t i o n s   o f   s m a rt   o b j e c t s .   M o r e   h o ps   t y pi c a l l y   i n di c a t e   l o n ge r   d i s t a n c e s   b e t w e e n   n o de s   i t h e   c o n t e xt   o f   n e t w o r ke c o m put e r s .   I t he   c o n t e xt   o f   t h e   Io T ,   a   s m a rt   n o de   w i t h o ut   G P S   c a c a l c ul a t e   i t s   di s t a n c e   f r o m   o t h e r   n o de s   by   m e a s uri n g   t h e   n u m b e r   o f   h o ps   r e qui r e d   t o   c o nn e c t .   W i t h i t h e m e t h o o f   t hr e e - a n c h o r ,   a   s m a rt   n o de   w i t h o ut   G P S   f un c t i o n a l i t y   c o m put e s   t h e   h o p   c o un t   n e e de t o   r e a c h   n o de s   e qui ppe w i t h   G P S   w i t h i t h e   Io T   n e t w o r k.   L e ve r a gi ng  t hi s   h o c o un t   i n f o r m a t i o n ,   i t   c a a p p r o xi m a t e   i t s   di s t a n c e   f r o m   t h e   G P S - e na b l e n o de s   a nd  s ub s e que n t l y   de t e r m i n e   i t s   o w n   l o c a t i o n   us i n g   t h e   t hr e e - a n c h o r   m e t h o d.   T o   e ffe c t i ve l y   i m pl e m e nt   t h i s   a pp ro a c h ,   i t   i s   i m pe r a t i v e   t o   po s s e s s   t h e   c oo r di na t e s   of   a t   l e a s t   t hr e e   i nt e l l i ge nt   e l e m e n t s   w i t hi n   t h e   n e t w o r k.   T h e   p r o b l e m   o c c ur s   w h e n   t h e s e   t hr e e   r e f e r e n c e   s i t e s   m i g ht   n o t   b e   l o c a t e w i t hi t h e   i n t e l l i ge n t   e l e m e n t s   o t h e   i t e m   o f   i nt e r e s t ' s   r a di o   r a nge .   T ri a n g ul a t i o n   a n d   o t h e d i s t a n c e   e s t i m a t e   m e t h o ds   a r e   t h e r e f o r e   r e qu i r e d.           F i gu r e   2 .   L o c a l i z a t i o o f   t hr e e   a n c h o r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z i ng  di s t a nc e   v e c t or - h op  l oc al i z a t i o i w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s     ( J an ani   Se l v ar a j )   467   L e t ' s   a s s u m e   t ha t   S i ,   w i t u n k n o w c o o r di na t e s   (p,   q ),   r e p r e s e n t s   a   s m a rt   o bj e c t   w i t h o ut   G P S .   T h e r e   a r e   a t   l e a s t   t hr e e   G P S - e n a b l e s m a rt   o b j e c t s   i t h e   a r e a   o f   S i ,   i de n t i f i e by   t h e   n o t a t i o A   =   { A 1 ,   A 2 ,   A 3} ,   a n t h e i r   c o o r di n a t e s   a r e   { (p 1 ,   q 1 ) ,   (p 2 ,   q 2 ) ,   (p 3 ,   q 3 )} .   T he   fo r m ul a   b e l ow   c a n   b e   us e t o   de t e r m i n e   t h e   di s t a n c e s   f r o m   S i   t o   t h e s e   G P S - e qui ppe o b j e c t s ,   { d1,   d2 ,   d 3 } :     ( 1 ) 2 + ( 1 ) 2 = 1   (3)     ( 2 ) 2 + ( ) 2 = 2   (4)     ( 3 ) 2 + ( 3 ) 2 = 3   (5)     By   m e a s ur i n t h e s e   di s t a n c e s ,   S i   c a e s t i m a t e   i t s   o w n   l o c a t i o n   (x ,   y a c c o r di n g   t o   t h e   po s i t i o n s   o t h e   G P S - e qui ppe o b j e c t s   a n d   t h e   t hr e e - a n c h o r   m e t h o d.   T h e s e   t hr e e   e qua t i o n s   c a n   b e   s qua r e d   a n d   r e de f i n e a s   t h e   e qua t i o a b ov e .   T h e   s qu a r e t e rm   c a t h e b e   r e m o v e by   e xpa n d i n g   t h e m .   T hi s   i s   a c c o m pl i s h e by   s i m pl i fy i n t h e   f i r s t   a n d   s e c o n e qua t i o n s   by   s ub t r a c t i ng  t h e   t h i r d   e qua t i o n,   l e a v i n g   t w o   e qua t i o n s .     ( 1 ) 2 + ( ) 2 = 1 2   ( 6 )     ( 2 ) 2 + ( ) 2 = 2 2   ( 7 )     ( 3 ) 2 + ( 3 ) 2 = 3 2   ( 8 )     ( 1 ) 2 ( 3 ) 2 + ( ) 2 ( 3 ) 2 = 1 2 3 2   ( 9 )     ( 2 ) 2 ( 3 ) 2 + ( 2 ) 2 ( 3 ) 2 = 2 2 3 2   ( 10 )     T h e   e xpo n e nt i a l   f a c t o r s   y   a n d   i t hi s   e qu a t i o n   c a b e   re m ov e t o   pr o duc e   a e qua t i o a nd  a   s y s t e m   of   l i n e a r   e qu a t i o n s   t ha t   a r e   s i m p l e   t o   s o l v e     ( 3 1 ) . + ( 3 1 ) . = ( 1 2 3 2 ) ( 1 2 3 2 ) ( 1 2 3 2 ) 2   ( 11 )     ( 3 2 ) . + ( 3 2 ) . = ( 2 2 3 2 ) ( 2 2 2 ) ( 2 2 3 2 ) 2   ( 12 )     i n de e d ,   t h e   n e w   u n de t e rm i n e d   po s i t i o n   ( p,   q)   o f   a   s m a r t   o b j e c t   c a b e   de t e rm i n e d   us i n g   t h e   gi v e e qua t i o n s .   By   s o l v i n t h e s e   e qua t i o n s ,   t h e   s m a rt   o b j e c t   c a n   de t e r m i n e   i t s   p r e c i s e   l o c a t i o n   w i t h i t h e   Io T   n e t w o r k.   T hi s   pr o c e s s   i s   a   f unda m e nt a l   c o n c e pt   i l o c a l i z a t i o t e c hni q ue s ,   e s pe c i a l l y   i s c e na r i o s   w h e r e   G P S   i s   n o t   a v a i l a b l e   o r   p ra c t i c a l ,   a nd  i t   a l l o w s   s m a rt   o b j e c t s   t o   de t e rm i ne   t h e i r   po s i t i o n s   b a s e o t h e   di s t a n c e s   t o   k n o w n   a n c h o r   n o de s .     3. 2 .     G r as s h o p p e r   o p ti m i z ati o n   al go r i th m   (G O A )   T h e   GOA   i s   b a s e o g ra s s h o ppe r   po pul a t i o n s '   m i g ra t o r y   h a b i t s   i s e a r c h   o f   f oo d - r i c h   s o ur c e s r e p r e s e n t a t i o o f   G O A   i s   s h o w n   i F i gu r e   3 T h i s   a l go r i t h m   i s   de s i g n e t o   m i m i c   t h e   c o l l e c t i v e   a n d   s o c i a l   b e h a v i o r s   s e e n   i m a t u r e   g ra s s h o ppe r s ,   w h i c h   a r e   m o s t   p r o no un c e duri n g   t h e i m a t u r e   s t a ge G r a s s h o ppe r s   a r e   di r e c t e by   a   v a r i e t y   of   e l e m e n t s   w h e i f l i g h t   a nd  o t he i r   w a y   t o   f oo s o ur c e s ,   i n c l udi ng  w i n d,   g ra v i t y ,   a n a   na t u r a l   de s i r e   t o   f l y   t o   a r e a s   w h e r e   o t h e r   g r a s s h o ppe r s   c o n g r e ga t e .   T h e   e qu a t i o n   r e p r e s e nt i n g   t h e   m e a s u r e   o f   a   gr a s s h o ppe r   i n   t h e   G O A   a l go ri t hm ,   t a ki ng  i nt o   a c c o un t   t h e   i n f l ue n c e   o f   w i n d,   g ra v i t y ,   a nd  t h e   s e a r c h   f o r   o pt i m a l   po s i t i o n s ,   i s   a s   f o l l ow s :       =     +     +     ( 13 )     In  t hi s   e qua t i o n :   r e p r e s e nt s   t h e   po i nt   v e c t o r   f o r   t h e   g ra s s h o ppe (o a   s o l ut i o r e p r e s e n t i n a n   o pt i m a l   po i n t ),   S i   c o rr e s po n ds   t o   t h e   c h a nge   i po s i t i o due   t o   t h e   o pt i m a l   s o c i a l   po s i t i o n   v e c t o r ,   G i   r e p r e s e n t s   t h e   e f f e c t   of   gra v i t y   o n   t h e   g ra s s h o ppe r ' s   m o v e m e nt ,   A i   de n o t e s   t h e   i n f l ue n c e   o f   w i n di r e c t i o n.   T h i s   e qua t i o i l l us t r a t e s   h o w   a   g r a s s h o ppe r' s   po s i t i o o a   s o l ut i o n ' s   s t a t e   i s   upd a t e d   b a s e o t h e s e   t hr e e   f a c t o r s :   o pt i m a l   s o c i a l   po s i t i o n ,   g ra v i t y ,   a n d   w i n d   di r e c t i o n.   T h e   G O A   e a c s o l ut i o a s   i f   i t   w e r e   a   c o d e g r a s s h o ppe r,   w i t t h e   a b i l i t y   t o   na v i ga t e   t hr o ug t h e   p r o b l e m   do m a i i s e a r c o f   t h e   o pt i m a l   f o o d   s o ur c e   l o c a t i o n   us i n g   t h e   t a r ge t   po s i t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   40 ,   N o .   1 ,   O c t o b e r   20 25 46 1 - 4 79   468   T h e   v e c t o r s   S i ,   G i ,   a n A i ,   w h i c h   r e p r e s e n t   t h e   o pt i m um   s oc i e t a l   po s i t i o n   v e c t o r ,   g r a v i t y   ve c t o r ,   w i n v e c t o r ,   c a b e   m a t h e m a t i c a l l y   de s c r i b e us i n g   t h e   f o l l o w i n e qu a t i o n s ,   s e r v i n a s   t h e   f o un da t i o f o r   t h e   GOA:     S i = s ( d ij ) . d ij ̂ N j = 1   ( 14 )           F i gu r e   3 .   R e pr e s e nt a t i o o f   G O A       = ̂   ( 15 )     = + ̂   ( 16 )     l e t ,   " d ij "   r e p r e s e nt s   t h e   di s t a n c e   t ha t   e xi s t s   b e t w e e n   t w o   a r b i t r a r y   gra s s h o ppe r s . " dc ij "   de n o t e s   t h e   u n i t   v e c t o r   us e f o r   a   g ra s s h o ppe r' s   m o v e m e n t , " s (d ij )"  i s   t h e   j um p   c o n t r o l   f un c t i o e m pl o y e by   a   gra s s h o ppe r .      = | |   ( 17 )      ̂ =    ( 18 )     (  ) =   ( 19 )     T h e   p r o v i de i n f o r m a t i o e xpl a i n s   t h e   m e c h a ni c s   o f   t h e   G O A   a n d   t h e   v a r i o us   f o r c e s   a nd  f a c t o r s   t h a t   i n f l ue n c e   g r a s s h o ppe r s '   m o v e m e n t   w i t h i t h e   p r o b l e m   do m a i n:     J um c o nt r o l l e f u n c t i o n:   t h e   e qu a t i o n   m e n t i o n s   t h e   j um c o n t r o l l e f un c t i o s (di j ),   w h i c c o n t r o l s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t w o   gra s s h o ppe r s   (X i   a nd  X j a t   t h e i i t a n j t po s i t i o n s .   T hi s   f u n c t i o r e gul a t e s   t h e   j um b e h a v i o o f   gr a s s h o ppe r s   i t h e   G O A .     P v a l ue :   t h e   P C   v a l ue   r e pr e s e nt s   t h e   c urr e nt   o pe ra t i o pe r f o r m e d   a nd  i s   e n c um b e r e d   w i t a   s e t   po i n t   b a s e o n   j um pi ng  di r e c t i v e s .   It   r e c e i ve s   a ddi t i o na l   i n s t r uc t i o n s   a f t e e xe c ut i n a   s pe c i f i c   c o m m a n d .     Co e ff i c i e n t s   o f   a t t r a c t i o (f a nd  m a g n i t ude   ( l ):   t h e   c o e ff i c i e nt s   f   a nd   l   a r e   l i nke w i t a   g ra s s h o ppe r ' s   a t t ra c t i o n   t o   a i de a l   s o l ut i o n ,   a s   w e l l   a s   t h e   s i z e   o r   s c a l e   o f   a   gr a s s h o ppe r' s   j um p .   T h e s e   pa ra m e t e r s   de t e r m i n e   h o w   s t r o n gl y   a   g r a s s h o ppe i s   a t t ra c t e t o   a o pt i m a l   po i nt   a n d   h o w   f a r   i t   c a j um p   i t h e   s o l ut i o n   s p a c e .     D i s t a n c e   ( r ) :   t h e   v a ri a b l e   r   r e p r e s e nt s   t h e   s e pa r a t i o di s t a n c e   b e t w e e n   t w o   gr a s s h o ppe r s   (i   a n d   j a nd  r e p r e s e n t s   pl a y s   a   r o l e   i n   c a l c ul a t i ng  t h e   f o r c e s   i n f l ue n c i n g   t h e i m o v e m e n t .     A t t r a c t i o n   a n d   r e pul s i o f o r c e s :   g r a s s h o ppe r s   e x h i b i t   t w o   pri m a r y   t y pe s   of   r e a c t i o n s   w h e na v i ga t i ng   t h e   pr o b l e m   do m a i n:   a t t ra c t i o n   f o r c e s   a n r e pul s i o n   f o r c e s .   A t t r a c t i o n   f o r c e s   pul l   g ra s s h o ppe r s   t o w a r o pt i m a l   s o l ut i o n s   ( t h e   t a r ge t ) ,   a s   i ndi c a t e by   t h e   r e d   v e c t o r .   R e pul s i o n   f o r c e s ,   s h o w n   by   t h e   b l ue   a rr o w ,   c a us e   gr a s s h o ppe r s   t o   e xpl o r e   t h e   r e g i o n   s u rr o u n di ng  t h e   t a r ge t .   S o m e   g r a s s h o ppe r s   c o n duc t   a   l o c a l   s e a r c h   c l o s e   t o   t h e   t a r ge t ,   w hi l e   o t h e r s   e xpl o r e   t h e   gl o b a l   s pa c e   f a r t h e r   f r o m   t h e   t a rge t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z i ng  di s t a nc e   v e c t or - h op  l oc al i z a t i o i w i r e l e s s   s e ns or   ne t w or k s     ( J an ani   Se l v ar a j )   469     GOA  e v a l ua t i o n   r e s ul t s :   a c c o r di n t o   t h e   e v a l ua t i o r e s ul t s ,   t h e   G O A   de m o n s t ra t e s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   i t e r m s   o f   t a rge t   a c c ura c y   c o m pa r e t o   o t h e o pt i m i z a t i o a l go ri t hm s   s uc h   a s   ge n e t i c   a l go r i t hm s ,   B a t ,   f i r e f l y ,   a n d   t h e   o pt i m i z a t i o n   o f   pa r t i c l e   s w a rm   a l go r i t h m s ,   a s   w e l l   a s   g ra v i t a t i o n a l   s e a r c h.     T h e   G O A   l e v e r a ge s   t h e s e   f o r c e s   a n d   b e h a v i o r s   i n s p i r e d   b y   gr a s s h o ppe po pul a t i o n s   t o   o pt i m i z e   s o l ut i o n s   w i t h i t h e   p r o b l e m   do m a i n,   m a k i ng  i t   a   p r o m i s i n g   a pp r o a c h   fo r   v a r i o us   o pt i m i z a t i o t a s ks .     3. 3   Lo c al i z at i o n   m e th o d   L oc a l i z a t i o n   i s   a   c ri t i c a l   a s pe c t   o f   v a r i o us   a p pl i c a t i o n s   b e c a us e   k n o w i n t h e   p r e c i s e   po s i t i o n s   a n d   l o c a t i o n s   o f   o bj e c t s   a n s e n s o r s   a dds   s i g ni f i c a nt   v a l ue   t o   da t a   a nd  i n f o r m a t i o n.   I n   s c e na r i o s   l i ke   e m e r ge n c i e s ,   di s a s t e r s ,   o r   s e a r c h   a nd  r e s c ue   o pe r a t i o n s ,   ha v i ng  a c c u ra t e   l o c a l i z a t i o i n f o r m a t i o n   c a b e   c r uc i a l .   F urt h e rm o r e ,   i t h e   c o nt e xt   o f   t h e   Io T ,   l o c a l i z a t i o i s   e s s e n t i a l   f o r o ut i ng   a l go ri t hm s   a nd   e ff i c i e n t   d a t a   m a na ge m e n t .   D e v e l o pi n g   l o w - c o s t   l o c a l i z a t i o a l go ri t hm s   w i t m i n i m a l   e rr o ra t e s   i s   a   ke y   r e s e a r c a r e a .   In   t h i s   s t udy ,   a   n o ve l   a n c o s t - e ffe c t i ve   l oc a l i z a t i o n   t e c hn i q ue   i s   pr o po s e t o   a c c ur a t e l y   i de n t i f y   t h e   po s i t i o n s   o f   n e t w o r k   de v i c e s .   T h i s   a pp r o a c ut i l i z e s   t a gs   a t t a c h e d   t o   o b j e c t s   t o   de t e r m i n e   t h e i r   po s i t i o n s   a nd  l o c a t i o n s .   H e r e ' s   h o w   i t   w o r ks :     Tag - b a s e l o c a l i z a t i o n:   l o c a l i z a t i o i s   a c hi e v e t hr o ug h   t h e   us e   o f   o bj e c t   t a gs ,   w hi c a c t i v e l y   s e e o ut   t hr e e   a n c h o o bj e c t s   e qui ppe w i t G P S   i t h e i p r o xi m i t y .     D i s t a n c e   c a l c ul a t i o n :   a f t e l o c a t i n g   t h e s e   t hr e e   a n c h o r   o b j e c t s ,   t h e   t a gs   p r o c e e t o   c o m put e   t h e i r e s pe c t i v e   di s t a n c e s   f r o m   t h e m   b y   l e ve r a gi ng  G P S   da t a .     P o s i t i o n   de t e rm i na t i o n :   u t i l i z i n g   t h e   G P S - de r i v e po s i t i o ns   o f   t h e   t hr e e   a n c h o o b j e c t s ,   t h e   t a gs   t h e e s t a b l i s t h e i o w n   l o c a t i o n s   a n po s i t i o n s   w i t h i t h e   n e t w o r k.   H ow e ve r ,   t h e r e   i s   a i nh e r e n t   p r o b l e m   w i t t hi s   a p p r o a c h:   t h e r e   m a y   b e   s i t ua t i o n s   i w h i c f e w e r   t h a t hr e e   G P S - e qui ppe d   i t e m s   a r e   w i t hi a   t a g ' s   ra d i o   w a v e   ra n ge .   T o   t a c k l e   t hi s   i s s ue ,   t h e   r e s e a r c u t i l i z e s   h o p - r e l a t e da t a .   W h e n   t h e r e   a r e   f e w e r   t h a n   t hr e e   s m a rt   t hi ngs   e qui ppe w i t G P S   n e a r   a   s i t e   o f   i n t e r e s t ,   t h e   s y s t e m   c a c a l c ul a t e   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e m   a nd  t h o s e   s m a r t   o bj e c t s   by   c o un t i n g   t h e   n um b e o f   h o ps .   T h i s   h o p - de pe n de n t   e s t i m a t i o o f   di s t a n c e   i s   a c c o m pl i s h e b y   e m pl oy i n g   di s t a n c e   r e g r e s s i o m e t h o ds   t ha t   r e l y   o n   t h e   h o c o un t   da t a   a c qui r e f r o m   t h e   D V - H o a l go r i t h m .   T h e   de s c r i b e a pp r o a c h   i n de e e nha n c e s   t h e   r o b us t n e s s   of   l o c a l i z a t i o n,   e s pe c i a l l y   i n   s i t u a t i o n s   w h e r e   G P S - e qui ppe a n c h o r   o b j e c t s   a r e   n o t   r e a d i l y   a c c e s s i b l e .   By   l e v e r a gi n g   h o i n f o r m a t i o a nd  d i s t a n c e   r e g r e s s i o n   t e c hni que s ,   t h e   go a l   o f   t h e   s t udy   i s   t o   i m p r o v e   t h e   p r e c i s i o a s   w e l l   a s   r e l i a b i l i t y   of   t h e   l o c a l i z a t i o n   w i t hi Io T   n e t w o r ks .   H ow e v e r ,   i t ' s   i m po rt a nt   t o   a c k n o w l e dg e   t h a t   h o p - b a s e a l go ri t hm s   l i ke   DV - H o p   h a v e   l i m i t a t i o n s ,   p r i m a r i l y   r e l a t e d   t o   p r e c i s i o a n d   pow e r   us a ge :     P r e c i s i o n   l i m i t a t i o n s :   e rr o r s   c a n   o c c ur   w h e n   c o n v e r t i n h o p   c o un t s   i nt o   di s t a n c e   uni t s ,   w h i c h   c a a f f e c t   t h e   p r e c i s i o n   o f   t h e   l o c a l i z a t i o n .   T hi s   i s   a   k n o w n   c ha l l e n ge   w i t h   D V - H o a n d   s i m i l a r   h o p - b a s e a l go ri t hm s .     H i gh - po w e r   us a ge :   e a c a n c h o n o de   i D V - H o m us t   de t e rm i n e   t h e   n e t w o r h o p   s i z e   a n d   c o m m u ni c a t e   t h a t   e s t i m a t e   t o   o t h e n o de s .   T hi s   l e a ds   t o   p r e v e n t a b l e   hi gh - po w e r   us a ge ,   w hi c c a b e   p r o b l e m a t i c ,   pa r t i c ul a rl y   i Io T   a ppl i c a t i o n s   w i t l i m i t e d   b a t t e r y   l i f e .   R e gr e s s i o n   a na l y s i s   i s   us e t o   de t e rm i n e   t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   v a r i a b l e s ,   w i t h   t h e   go a l   o c r e a t i n a   m o de l   t ha t   can   p r e di c t   e xpe ri m e n t a l   o ut c o m e s   b a s e o n   l e a rn i n g   da t a .   T hi s   a na l y s i s   i de n t i f i e s   t h e   b e s t - f i t t i n g   l i n e   o r   c u r v e   t h a t   r e p r e s e n t s   t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   v a ri a b l e s ,   e n a b l i ng  t h e   s y s t e m   t o   m a ke   pr e di c t i o n s .   T h e   p r o po s e m e t h o us e s   t h e   D V - H o a l go ri t hm   f o r   l o c a l i z a t i o n ,   w h i c h   i s   hi g h l y   r e a c t i v e   t o   t h e   n e t w o r de n s i t y   a n m a y   p e r f o r m   l e s s   a c c ura t e l y   i n   s i t ua t i o n s   w i t h   di f f e r e n t   n o de   de n s i t i e s .   A dd i t i o na l l y ,   w h e n   l o c a l i z a t i o i s   a c c o m pl i s h e t hr o ug di s t a n c e   r e g r e s s i o n   a n d   h o c o un t s ,   s i m i l a r   c ha l l e n ge s   r e l a t e d   t o   a c c ur a c y   m a y   a r i s e ,   a ki t o   t h o s e   e n c o un t e r e i t h e   D V - H op  a l go r i t hm .   T h e r e f o r e ,   w h i l e   t h e   a pp r o a c h   a i m s   t o   i m p r o v e   l o c a l i z a t i o i Io T   n e t w o r ks ,   i t ' s   i m po rt a nt   t o   a d dr e s s   t h e s e   p r e c i s i o a n d   po w e r   us a ge   c o n c e rn s   t o   e n s u r e   t h e   r e l i a b i l i t y   a n d   e f fe c t i ve n e s s   of   t h e   l o c a l i z a t i o t e c h ni que .   Co n s e que n t l y ,   t h e r e   c o ul b e   a   de c l i n e   i l o c a l i z a t i o a c c ura c y .   I o r de r   t o   s o l v e   t h e   l o c a l i z a t i o e rr o r,   w h i c h   i s   r e ga rde a s   a n   i s s ue   o f   o pt i m i z a t i o n,   m e t a h e uri s t i c   t e c hn i que s   a r e   a dv i s e d.   I n   a n   o pt i m i z a t i o n   pr o b l e m ,   t h e   a i m   i s   t o   f i n t h e   m o s t   e f fe c t i ve   s o l ut i o n,   t y pi c a l l y   t h e   o n e   t ha t   m i ni m i z e s   t h e   o bj e c t i v e   f un c t i o w i t h i t h e   ra n ge   t h a t   i s   f e a s i b l e .   G i v e n   t h e   e xc e pt i o n a l l y   h i g h   a c c ura c y   of   s w a r m   i nt e l l i ge n c e   s y s t e m s   a c r o s s   v a r i o us   m e t a h e u r i s t i c   m e t h o ds ,   t h e   p r o po s e a pp r o a c ut i l i z e s   m e t a h e u r i s t i c   t e c hn i que s   t o   m i t i ga t e   l o c a l i z a t i o e rr o r s .   W h e i t   c o m e s   t o   Io T - b a s e l o c a l i z a t i o n ,   a   s i g ni f i c a nt   c ha l l e nge   a r i s e s   f r o m   t h e   i m p ra c t i c a l i t y   o f   i n s t a l l i ng   G P S   s e n s o r s   o a l l   o b j e c t s   due   t o   t h e   a s s o c i a t e i m p l e m e nt a t i o c o s t s .   A ddi t i o n a l l y ,   G P S   s i gna l s   o f t e n   f a i l   t o   f un c t i o n   c o rr e c t l y   i ndo o r s ,   s uc h   a s   i n   s t o r e s   a nd  w a r e h o us e s ,   l e a di ng  t o   i n c r e a s e l o c a l i z a t i o e rr o r s .   E rr o r   l o c a l i z a t i o n ,   i n   t h i s   c o n t e x t ,   r e f e r s   t o   t h e   p r o c e s s   of   de t e r m i ni n w hi c h   f i e l ds   s h o ul b e   upda t e d   f o r   a   r e c o r d   t ha t   ha s   r e j e c t e a u pda t e .   T y pi c a l l y ,   a o pt i m i z a t i o m e t h o i s   e m p l oy e t o   de t e r m i n e   t h e   m i n i m a l   s e t   o f   f i e l ds   t ha t   n e e m o di f i c a t i o n   t o   e n s u r e   t ha t   t h e   upd a t e r e c o r d   i s   a c c e pt e d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   40 ,   N o .   1 ,   O c t o b e r   20 25 46 1 - 4 79   470   O n e   c o s t - e ffe c t i ve   l o c a l i z a t i o n   m e t h o i n v o l v e s   l e v e r a gi n m i n o o b j e c t   f e a t ur e s   t o   de t e rm i n e   t h e i po s i t i o n s .   F o e xa m p l e ,   i t   i s   f e a s i b l e   t o   a f f i l o w - pr i c e t a g s   l i ke   ra d i o   f r e que n c y   i de n t i f i c a t i o ( R F ID )   t a gs   t o   a l l   o b j e c t s .   T h e s e   t a gs   c a n   c o n t a i i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   o b j e c t s ,   i n c l ud i n p r o duc t   p r i c e s ,   a n d   c a n   b e   us e d   fo r   s t a t i o na r y   obj e c t s   by   i n d i c a t i ng  e a c o b j e c t ' s   po s i t i o n .   H ow e ve r ,   i m o s t   Io T   a pp l i c a t i o n s ,   s m a rt   o b j e c t s   c a m o ve   w i t hi a   de f i n e d   a r e a ,   s uc h   a s   a   s t o r e   o w a re h o us e .   T h e   p r o po s e m e t h o o pe r a t e s   o t h e   a s s um pt i o n   t ha t   e a c h   o b j e c t   i s   e qui ppe w i t h   a n   R F ID   t a g   t h a t   c a n   b e   a c t i v a t e by   l o c a l i z a t i o w a v e s   a n fo l l ow s   t h e s e   p r o c e dur e s   f o r   l o c a l i z a t i o n:     I ni t i a l i z a t i o n:   r a d i o   w a v e s   a r e   us e d   t o   p r o m p t   a   n o n - GPS - e na b l e o b j e c t   t o   de t e rm i n e   i t s   p r e s e n t   l o c a t i o a n its   po s i t i o c o o r di n a t e s ,   m a y be   ut i l i z i ng  Io T   i n f r a s t ruc t u r e   w h e r e qui r e d.     R F ID   a c t i v a t i o n :   w h e n   a o b j e c t ' s   R F ID   t a g   i s   a c t i v e ,   i t   s e n d s   s i g na l s   t o   o t h e s u rr o u n di ng   G P S - e qui ppe ob j e c t s .   3R e a c t i o n   f r o m   G P S - E n a b l e i t e m s :   W h e n e a r b y   s m a r t   o b j e c t s   ha v e   G P S ,   t h e y   r e a c t   t o   t h e   ra di o   w a v e s   by   s e n di n b a c r e s po n s e   s i g n a l s   t o   t h e   i ni t i a l   o b j e c t .       In  s i t u a t i o n s   w h e r e   a o bj e c t   l a c ks   k n o w l e dge   o f   i t s   c o o r di n a t e s ,   i t   c o m put e s   i t s   t r a v e l   di s t a n c e   f r o m   t hr e e   GPS - e qui ppe s m a rt   o b j e c t s   by   m e a n s   o f   s i gna l   t ra n s m i s s i o a n d   r e c e pt i o n .   5.   T o   de t e r m i n e   i t s   di s t a n c e s   f r o m   a t   l e a s t   t hr e e   G P S - e qui ppe d   o bj e c t s ,   t h e   i t e m   o f   i n t e r e s t   us e s   t h e   t hr e e - a n c h o a p p r o a c t o   c o m put e   i t s   po s i t i o a n d   l o c a t i o n .     3. 4   S te p s   i n v o l v e d   i n   th e   p r o p o s e d   s ys te m   T h e   s ugge s t e s t ra t e gy   pr e s e n t s   a   n o v e l   l o c a l i z a t i o t e c hn i q ue   f o r   o bj e c t s   c o nn e c t e t o   t h e   Io T   t ha t   c o m b i n e s   m a t h e m a t i c a l   a n d   ge o m e t ri c   e qua t i o n s   w i t s i g na l   h o p - b a s e di s t a n c e   e s t i m a t i o n.   T o   e nha n c e   l o c a l i z a t i o n   a c c ur a c y ,   t h e   G O A   i s   e m pl oy e d.   W h e n   t h e r e   a r e   a t   l e a s t   t hr e e   s m a r t   o b j e c t s   w i t G P S   c a pa b i l i t y   i n   p r o xi m i t y   t o   a   s m a r t   o b j e c t   l a c ki ng   G P S ,   i t   c a a c c ura t e l y   de t e r m i n e   i t s   po s i t i o by   c a l c ul a t i n g   d i s t a n c e s   f r o m   t h e s e   t hr e e   n o de s   b a s e o n   s i g n a l   t r a n s m i s s i o a n d   r e c e pt i o t i m e s .   I t   c a n   de t e r m i n e   i t s   o w n   po s i t i o n   by   kn o w i n g   t h e   l o c a t i o n s   o f   a   m i n i m u m   t hr e e   s m a rt   o bj e c t s   a n d   t h e i r   d i s t a n c e s   f r o m   o n e   a n o t h e r.   H ow e ve r ,   i c i r c um s t a n c e s   w h e n   t h e r e   a r e   l e s s   t h a t hr e e   s m a rt   o b j e c t s   ha v i n g   G P S   c a p a b i l i t i e s   i n   pr o xi m i t y   t o   t h e   s m a r t   o b j e c t s   l a c ki n G P S ,   t h e   o b j e c t s   a r e   u na b l e   t o   us e   t h e   s a m e   l o c a l i z a t i o n   m e c h a ni s m .   I n   s uc h   c a s e s ,   i t   i s   c ri t i c a l   t o   e s t i m a t e   t h e   t r a v e l   d i s t a n c e   a w a y   f r o m   s m a r t   o b j e c t s   e qui ppe w i t G P S   a n d   t a l l y   t h e   qu a n t i t y   of   s i g n a l   h o ps   r e qu i r e d.   H o c o un t   i s   a   c r i t i c a l   c o m po n e n t   o f   di s t a n c e   e s t i m a t i o n,   m uc l i ke   t h e   DV - H o a l go ri t hm .   T h e   Io T   l o c a l i z a t i o n   p r o c e s s   i n c l ude s   t he   fo l l ow i n g   s t e ps :     Ini t i a l i z a t i o n:   us i ng  t a g   r e a de r s   t o   s t a rt   t h e   l o c a l i z a t i o p r o c e s s   fo r   a   s m a rt   o b j e c t   t h a t   do e s n ' t   ha v e   po s i t i o n   o r   l o c a t i o da t a .     L oc a l   s ur v e y :   t h e   s m a rt   o b j e c t   c o n duc t s   a   s u r v e y   o f   i t s   i m m e di a t e   v i c i n i t y   a n c a l c ul a t e s   i t s   d i s t a n c e   f r o m   n e a r b y   s m a rt   o b j e c t s ,   t y pi c a l l y   o n e   o t w o   obj e c t s   i n   c l o s e   p ro xi m i t y .       B e y o n ra di o   ra n ge :   t o   m e a s u r e   t h e   di s t a n c e   a w a y   f r o m   o t h e s m a r t   o b j e c t s   w i t G P S   c a p a b i l i t i e s   l o c a t e d   b e y o n i t s   ra d i o   r a nge ,   t h e   s m a rt   o b j e c t   e m pl oy s   a   m e t h o s i m i l a t o   t h e   D V - H o a l go r i t hm ,   i n v o l v i n t h e   t ra n s m i s s i o o f   h o ps   a n d   s ub s e que n t   d i s t a n c e   e s t i m a t i o n .     F l o o di n p a c ke t s :   t o   c a l c ul a t e   i t s   d i s t a n c e   f r o m   o t h e r   s m a rt   o b j e c t s ,   t h e   o b j e c t   of   i nt e r e s t   s e n ds   o ut   a   s e r i e s   o f   f l oo di n g   p a c ke t s   a c r o s s   t h e   n e t w o r k.   T h e   c a l c ul a t i o i s   de pe n de n t   o t h e   num b e o f   h o ps   a s   w e l l   a s   t h e   p r e s e n c e   o f   G P S - e n a b l e s m a rt   de v i c e s .     G e o m e t r i c   l o c a l i z a t i o n :   t h e   ge o m e t ri c   t hr e e - a n c h o r   a pp r o a c h   i s   us e t o   e s t a b l i s h   a n   o b j e c t ' s   po s i t i o n   a nd  l o c a t i o n   t hr o ug h   de t e rm i ni n g   i t s   di s t a n c e   f r o m   t hr e e   s m a r t   o bj e c t s   w i t G P S   a nd  k n o w n   po s i t i o n s .   It ' s   c ruc i a l   t o   hi g h l i g ht   t ha t   t h e   c a l c ul a t e l o c a t i o o f   t h e   s m a r t   o b j e c t   m a y   c o n t a i n o t a b l e   i n a c c ura c i e s ,   w hi c c a n   b e   a l l e v i a t e t hr o ug t h e   a ppl i c a t i o n   o f   m e t a h e uri s t i c   t e c hni que s .   I t hi s   s pe c i f i c   s t udy ,   t h e   c h o i c e   f e l l   o n   t h e   GOA   due   t o   i t s   s upe r i o r   a c c ura c y   w h e n   c o m pa r e t o   o t h e r   w i de l y   r e c o gn i z e a l go ri t hm s   s uc a s   ge n e t i c   a l go r i t h m s ,   pa rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n,   b a t   a l go r i t h m s ,   f i r e f l y   a l go r i t hm s ,   a n d   gra v i t a t i o n a l   s e a r c a l go r i t hm s .   T h e   G O A   i s   f i rm l y   gr o unde i n   N e w t o n ' s   l a w   of   pl a n e t a r y   m o t i o n,   d ra w i n g   i n s pi ra t i o n   f r o m   r e a l - w o r l p r o c e s s e s .   In   t h e   pa s t   de c a de ,   r e s e a r c h e r s   ha v e   de ve l o pe v a r i o us   a da p t a t i o n s   o t h e   c e n t ri f uga l   s e a r c h   m e t h o d,   f i n e - t u ni n g   i t s   pa ra m e t e r s   t o   e ffe c t i ve l y   a dd r e s s   i n t ri c a t e   o b j e c t i v e   f un c t i o n s .   T h e   G O A   ge n e ra t e s   f r e s po s i t i o n s   i c l o s e   pr o xi m i t y   t o   t h o s e   o b t a i n e d   t hr o ug t h e   t hr e e - a n c h o r   m e t h o d,   t h us   p r e s e nt i ng  n e w   po s s i b i l i t i e s   f o r   s m a r t   o b j e c t   l o c a l i z a t i o w i t h   r e duc e e rr o r .     3. 5   A s s e s s i n g   th e   d i s tan c e   b e tw e e n   a   n o n - G P S   e n ti ty   an d   G P S   e n t i ti e s   u s i n th e   s u gge s te d   ap p r o ac h   In  t h e   p r o po s e a pp r o a c h ,   w h e a   n o n - GPS - e qui ppe d   o bj e c t   de m a n ds   l o c a l i z a t i o n,   i t   r e l i e s   o ob t a i n i ng  i n f o r m a t i o n.   I n   t h e   c o n t e xt   o f   l o c a l i z i n g   o bj e c t s ,   s pe c i f i c a l l y   t h o s e   t h a t   i n c o r po r a t e   G P S   t e c hn o l o g y ,   t h e   p r o c e s s   i n v o l v e s   d e t e rm i ni n g   t h e   p r e c i s e   l o c a t i o n s   o f   t hr e e   G P S - e qui ppe d   o b j e c t s   a n d   t h e i r e s pe c t i v e   di s t a n c e s .   H ow e v e r ,   t h e r e   a r e   s c e n a ri o s   w h e r e   o b t a i n i ng  t h e s e   t hr e e   di s t a n c e s   di r e c t l y   i s   n o t   f e a s i b l e   due   t o   t h e   a b s e n c e   o f   G P S - e qui ppe ob j e c t s   w i t hi n   t h e   r e qui r e ra n ge .   I n   s uc h   i n s t a n c e s ,   t h e   h o a n d   di s t a n c e   r e g r e s s i o n   t e c hni que   c a b e   ut i l i z e d.   H e r e ' s   a   b r e a kd ow n   o f   h o w   t hi s   m e t h o o pe r a t e s :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.