T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s t   20 26 ,   p p .   1 102 ~1 1 1 2   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 4 . 27486           1102       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //telko mn ika . u a d . a c. i d   An i m pro v ed har v ested ene rg y   m a na g e m en m echa nis m  f o w ireless  senso r ne tw o rk s       Abdel m a le k   B eng he ni 1 M ess a o ud   H a m e urla ine 2   1 L R A I S   L a b o r a t o r y ,   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   M a t h / C S   F a c u l t y ,   U n i v e r si t y   o f   I b n - K h a l d o u n ,   T i a r e t ,   A l g e r i a   2 L E I M A   L a b o r a t o r y ,   A h me d   B e n   Y a h i a   El   W a n c h a r i ssi   U n i v e r si t y ,   T i ssemsi l t ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   19 2025   R ev i s ed   J an   26 2 0 2 6   A cc ep ted   J u n   30 2026       W irele ss   s e n so n e tw o rk (W S N)  p lay   a   v it a ro le  in   m o n it o rin g   a n d   c o m m u n ica ti o n   a p p li c a ti o n s,  b u t   th e ir  p e rf o rm a n c e   is  o f ten   c o n stra in e d   b y   li m it e d   b a tt e r y   p o w e r.   En e rg y   h a rv e stin g   (EH)   tec h n o l o g ies   h a v e   e m e rg e d   a s   a   p ro m isin g   so lu ti o n   t o   e x ten d   n e tw o rk   li fe ti m e   b y   su p p ly in g   su p p lem e n tar y   e n e rg y   f ro m   th e   e n v iro n m e n t.   Ho w e v e r,   e ff icie n tl y   b a lan c in g   h a rv e ste d   a n d   c o n su m e d   e n e rg y   re m a in a   sig n if ica n c h a ll e n g e .   T h is  p a p e in tr o d u c e a n   im p ro v e d   h a rv e st e d   e n e rg y   m a n a g e m e n m e c h a n is m   (IHE 2 M th a t   d y n a m ic a ll y   a d ju sts  th e   d u ty   c y c le  o f   se n so n o d e b a se d   o n   re sid u a e n e rg y   a v a il a b il it y .   Un li k e   trad it io n a a p p r o a c h e th a re ly   o n   f ix e d   d u ty   c y c le s,  IHE2 M   a ll o w e a c h   n o d e   t o   d e term in e   it sle e p   a n d   a c ti v e   p e rio d s   a d a p ti v e ly ,   re d u c in g   c o ll isio n s,  id le  li ste n in g ,   a n d   u n n e c e ss a r y   re tran sm is sio n s.  T h e   m e c h a n is m   w a e v a lu a ted   th ro u g h   OMNe T + + /M iX i M   sim u latio n a n d   c o m p a re d   w it h   e x isti n g   sc h e m e su c h   a EH2 M   a n d   d y n a m ic  so u rc e   ro u ti n g   ( DSR ) .   Re su lt d e m o n stra te  th a t   IHE2 M   a c h iev e h ig h e p a c k e d e li v e r y   ra ti o s,  lo w e r   late n c y ,   a n d   b e tt e th ro u g h p u w h il e   re d u c in g   a v e ra g e   e n e rg y   c o n su m p ti o n   p e n o d e .   T h e   f in d i n g c o n f ir m   th a IHE2 M   p ro v id e a   m o re   su sta in a b le  a n d   e f f icie n so l u ti o n   f o e n e rg y - h a rv e stin g   W S N ,   i m p ro v in g   re li a b il it y   a n d   e x ten d i n g   n e tw o rk   li f e t im e .   K ey w o r d s :   Du t y   c y cle   E n er g y   h ar v esti n g   I m p r o v ed   h ar v ested   e n er g y   m an a g e m e n m ec h a n is m   Net w o r k   li f eti m e   R esid u al  en er g y   W ir eless   s en s o r   n et w o r k s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A b d el m a lek   B en g h en i   L R A I L ab o r ato r y Dep ar t m e n t o f   C o m p u ter   Sc ien ce ,   Ma t h /C S Fac u lt y ,   Un iv er s it y   o f   I b n - K h ald o u n     B P   7 8   za âr o u r a,   T iar et  1 4 0 0 0 ,   A l g er ia   E m ail:  ab d el m ale k . b en g h en i @ u n i v - tiar et. d z       1.   I NT RO D UCT I O N   T h ac tiv it y   o f   t h d u t y   c y cli n g   n o d is   o n o f   t h m o s b as i an d   o f te n   ap p lied   p o w er   m a n ag e m e n t   ( P M)   s tr ateg ies  d u r i n g   w ir e le s s   s e n s o r   n et w o r k s   ( W SN)   o p er atio n   [ 1 ] ,   w h ic h   allo w s   ea ch   s en s o r   to   alter n ate   b et w ee n   t h t w o   s ta tes  l is ted ( i w a k e u p   s tate:  d u r in g   t h i s   s tate,   t h n o d ac tiv ate s   it s   r a d io   in   o r d er   to   s a m p le,   c alcu la te,   an d   co m m u n ica te   an d   ( ii s leep   s tate:  ti m er   is   s et,   an d   th n o d s h u ts   d o w n   it s   r ad io .   I i m m ed iatel y   tr an s itio n s   to   th e   w a k i n g   s tate  w h e n   t h ti m er s   s leep   p er io d   is   u p .   T h m aj o r it y   o f   t h c y cle  i n   d u t y - c y cled   o p er ati o n   is   e m p lo y ed   i n   t h s ta g o f   lo w - p o w er   s leep .   T h is   p r o ce d u r e,   w h ic h   d ep en d s   o n   h ar d w ar s u p p o r t [ 2 ] ,   [ 3 ]   to   ac h iev e   s leep   s tates,   is   n ec e s s ar y   s i n ce   an   ac ti v n o d m a y   o n l y   co m m u n icate   f o r   v er y   s m al p er ce n tag o f   t h ac tiv d u r atio n ,   en ab li n g   n o d e s   a v er ag p o w er   co n s u m p tio n   to   b r ed u ce d   b y   m a n y   o r d er s   o f   m ag n it u d e.   T h m ed iu m   ac ce s s   co n tr o ( MA C )   la y er   m a n a g es  th i s   t y p o f   d u t y   c y cle   u s i n g   co m m u n icatio n   p r o to co ls .   T h ese  MA C   p r o to co ls   ca n   b d iv id ed   in to   t w o   ca teg o r ies:   as y n ch r o n o u s   o n es,  lik R MP - M A C   [ 4 ] ,   an d   s y n c h r o n o u s   o n es,  li k n et w o r k   s y n ch r o n izatio n   ( NS ) - M AC   [ 5 ] .   Ho w ev er ,   th e   n et w o r k   li f eti m is   s til co n s t r ain ed .   T h in teg r atio n   o f   an   en er g y   h ar v e s ti n g   ( E H)   d ev ic [ 6 ] - [ 8 ]   in to   ea ch   s en s o r   n o d is   r elativ el y   r e ce n co n ce p t.  T h is   allo w s   ea c h   n o d to   en ter   s leep   s ta te  t o   h ar v est  a n d   s a v en er g y ,   th er eb y   r ed u cin g   its   o p er atin g   ti m e.   T h is   is   also   t h b asis   o f   th en er g y   h ar v e s tin g   m a n a g e m en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A n   imp r o ve d   h a r ve s ted   en erg ma n a g eme n t m ec h a n is fo r   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks  ( A b d elma lek  B en g h en i )   1103   ( E HM )   s tr ateg y .   T h d u t y - c y cle   ap p r o ac h   is   r ea ll y   th f o u n d atio n   o f   t h E HM   u s ed   in   m o s M AC   p r o to co ls   o f   th E H   r ec o m m e n d ed   [ 9 ] th ese  p r o to co ls   i n cl u d h ar v esti n g   e n er g y   n eu tr al  o p er atio n   ( HE NO ) - MA C   [ 1 0 ] th eir   g o al  is   to   k ee p   th s en s o r   n o d es  f u n ctio n in g   i n   th e n er g y   n e u tr al  o p er atio n   ( E NO)   s tate   [ 1 1 ] .   I n   o th er   w o r d s ,   en er g y   u s i s   al w a y s   lo w er   th a n   o r   eq u al  to   th e   en er g y   th at   is   ex tr ac ted   f r o m   th e   en v ir o n m e n t,  o r   i f   it s   e n er g y   c o n s u m p tio n   is   co n s ta n tl y   eq u a to   th e n er g y   co llected ,   it   en ter s   th e   E NO - Ma x   s tate.   Ho w e v er ,   m o s p r o to co l s   lack   p r ed ictiv m ec h an i s m s   to   ad j u s d u t y   c y cle s   d y n a m ic all y ,   o f te n   lead in g   to   in ef f icie n cies ,   co llis io n s ,   a n d   r ed u ce d   p er f o r m an ce .   T o   a d d r ess   th ese  ch alle n g es,  t h is   p ap er   in tr o d u ce s   th e   i m p r o v ed   h ar v ested   e n er g y   m an a g e m e n m ec h a n i s m   ( I HE 2 M) ,   w h ic h   ad j u s t s   n o d d u t y   c y cle s   b ased   o n   r esid u al  an d   p r o s p ec tiv en er g y   le v els.  B y   o p ti m izi n g   s lee p   s ch ed u les,  I HE 2 r ed u ce s   co llis io n s ,   b alan ce s   en er g y   u s a g e,   an d   ex ten d s   th o p e r atio n al  lif eti m o f   E H - en ab led   W SN.  T h is   is   h o w   t h d o cu m e n r est  is   ar r an g ed .   Sectio n   2   d is p lay s   lis o f   r elate d   w o r k s .   T h s u g g ested   I HE 2 f o r   W SN  is   ex p lain ed   in   th n e x t   s ec tio n   3 ,   an d   s ec tio n   4   ev a lu a tes an d   r ep o r ts   th f i n d i n g s .   T h ar ticle  is   f i n all y   co n clu d ed   in   s ec tio n   5 .       2.   RE L AT E D   WO RK S   A   r ec en tl y   estab li s h ed   ap p r o ac h   in   W SN  th at  co n s id er s   th en er g y   i m p ac co llecti n g   r atio   in   co m p e n s at in g   f o r   en er g y   co n s u m p tio n   i s   E H,   w h i c h   ai m s   to   m ai n tai n   en er g y   n e u tr alit y   [ 1 2 ] .   Nu m er o u s   M A C   tech n iq u es  w er r ec en tl y   cr ea ted   f o r   E H - W SN  i n   o r d er   to   o v er co m th is   p r o b le m .   T h es s y s te m s   s c h ed u le  d if f er e n t d u tie s ,   s u ch   as d u t y   c y cle,   w h i le  ac co u n tin g   f o r   th en er g y   co llected .   R aso u li  et  a l.   [ 1 3 ]   p r esen ted   an   en er g y - s av i n g   m eth o d   ca ll ed   th A d ap ti v D u t y   C y cle  A l g o r ith m   f o r   E n er g y   E f f icie n c y   I E E E   8 0 2 . 1 5 . 4   B ea co n - E n ab led   W SN  ( A D C A ) .   A   c u s to m   p atter n   an d   I E E E   8 0 2 . 1 5 . 4   tech n o lo g y   ar u s ed   to   a u to m atica ll y   s et  t h d u t y   c y cle  i n   e x ac p r o p o r tio n   to   th tr af f ic  d ata.   T h p r o p o s ed   A D C A   ap p r o ac h   i s   tai lo r ed   f o r   th e   b ea co n - p er m itted   s tar   n et w o r k   o f   th e   W SN;  i i n cr ea s es  t h e n er g y   ef f icien c y   o f   t h s y s te m ,   esp e ciall y   i n   s it u atio n s   w h en   tr a f f i is   v er y   v ar iab le  an d   ch a n g es  o v er   ti m e.   Yo o   et  a l [ 1 4 ]   i n tr o d u ce d   t w o   v ar iab le  d u t y   c y cle  p la n n in g   m eth o d s   f o r   E H - W SN,  w it h   t h g o al  o f   r ed u cin g   th s leep   d elay   o f   s e n s o r   n o d w h ile  m ain tain in g   th b alan ce   o f   p o w er   co n s u m p tio n   a m o n g   th e m .   T h in itial  o n e,   n a m ed   DSR d u t y - c y cle  s ch ed u li n g   b ased   o n   r esid u al  en er g m o d i f ie s   th d u t y - c y cle  u s i n g   th en er g y   th a is   le f b e h in d .   I n   co n tr ast,  t h f o llo w in g   n a m ed   DSP d u t y - c y cle  s ch ed u li n g   b ased   o n   th e   p r o s p ec tiv in cr ea s i n   r esid u al  en er g y   lo w er s   t h d u t y   c y c l f u r t h er   v i g o r o u s l y   as  n ee d e d   b y   m a k in g   u s o f   th p o ten ti a r is i n   r esid u al  en er g y   o v er   ti m i n   E H.   T o   ac h iev e   th is   r ed u ctio n ,   t h d if f er en ce   a m o n g   t h e   r ates o f   en er g y   co llected   an d   u s ed   is   co m p u ted   at  t h s tar t o f   ea ch   d u t y   c y cle.   I n   Var g h ese  a n d   J o s [ 1 5 ]   p r o p o s t w o   s ch e m e s th f ir s d y n a m ic  d u t y   c y cle  p r o g r a m m i n g - b ased   e m er g i n g   d e m a n d   an d   s u p p l y   r eq u ir e m en t s   ( E DDS R )   M AC   p r o to co u s es  j u s th c u r r en a m o u n o f   en er g y   th at  is   le f t,  ea ch   s e n s o r   n o d e s   d u t y   c y cle  is   d y n a m icall y   ad j u s ted   v ia  t h f ir s ex p o n en tial  MA C   p r o to co f o r   d ec is io n - m a k i n g .   T h s ec o n d   s ch e m d y n a m ic  d u t y   c y c le  p r o g r am m i n g   p r ed icts   th p o s s ib le  r is in   r e m ain in g   en er g y   d u r in g   ti m f o r   ea ch   s e n s o r   n o d e,   w h i ch   is   b ased   o n   t h e   p r o s p ec tiv en er g y   i n cr ea s e   ( E DDSP ) .   T h is   s tr ateg y   u s es e x p o n en t ial  d ec is io n s   to   i m p r o v en er g y   e f f icie n c y   a n d   r ed u ce   d o w n ti m e.   I n   o r d er   to   m i n i m ize  e n d - to - e n d   n et w o r k   late n c y ,   th e   P ar k   an d   R [ 1 6 ]   p r o p o s ed   MA C   tech n iq u e   th at  m o d i f ies  t h d u r atio n   o f   p ac k et s   d ata  tr an s f er   b ased   o n   esti m ates  o f   t h en er g y   n e ed ed   f o r   th en er g y   co llected ,   d ata  tr an s f er ,   a n d   th v o lu m o f   tr af f ic  e n ter i n g   th W SN.  I t d o es th i s   b y   b u ild in g   P s y s te m   t h a t   tr ac k s   t h ti m o f   E an d   u s es   it to   co n tr o l W SN sleep   d u r atio n .   A cc o r d i n g   to   Sar an g   et  a l [ 1 7 ] ,   th E NO - b ased   ad ap tiv d u t y - c y cle  m ac   p r o to co l   f o r   s o lar   EH - WS ( E NC OD - M AC )   allo w s   th n o d to   f u n ctio n   a s   clo s to   th E NO  m o d as  i s   p r ac tical.   R ed u ci n g   t h eir   d u t y   c y cle  ac co r d in g   to   b atter y   lev el  an d   in co r p o r atin g   ex tr en er g y   co llected   lead s   to   b etter   W SN   p er f o r m a n ce .   B en g h en [ 1 8 ]   p r o p o s m u lt i - t h r es h o ld   en er g y   s tr ate g y   f o r   E H - W SN  ( MT E - E HW SN)   th at  ai m s   t o   r ed u ce   th d u t y   c y cle  o f   ea c h   s e n s o r   n o d to   s h o r ten   it s   o p er atin g   d u r atio n .   B y   u s i n g   v ar iet y   o f   e n er g y   th r es h o ld s ,   s en s o r   n o d es  in   MT E - E HW SN  ca n   r ed u ce   th eir   d u t y - c y c le  in   ac co r d an ce   w it h   t h eir   r esid u a l   en e r g y ,   w h ic h   ca n   r is o v er   ti m in   m o r p r o f o u n d   an d   d r asti m a n n er .   A n   en e r g y - h a r v es t e d   m an ag em en t   m e ch an is m   ( E H 2 M )   f o r   W S N   i s   p r o p o s e d   b y   B e n g h en i   e t   a l .   [ 1 9 ]   in   o r d er   to   d ec r ea s th d u t y   c y cle  b ased   o n   th cu r r en q u an tit y   o f   en er g y   t h at  r e m ai n s .   E v er y   s en s o r   n o d e   m a y   au to m atica ll y   ch a n g it s   d u t y   c y cle   u s in g   E H2 M   th r o u g h   ca lcu lati n g   h o w   lo n g   it  w i ll   tak to   s leep   b ased   o n   th q u an tit y   o f   en er g y   le f t.   Fu r th er m o r e,   t h E H2 tech n iq u o f f er s   b alan ce   b et w ee n   ea ch   s e n s o r   n o d e   E ca p ac it y   an d   co n s u m p tio n   i n   W SN.     T h en h an ce d   e n er g y   m an a g e m en s c h e m in   E H - W SN  ( E E M - E HW SN)   is   p r o p o s ed   b y   B en g h en i   et  a l [ 2 0 ] .   I n   o r d er   to   r ed u ce   th d u t y - c y c le  o f   ea ch   s en s o r   n o d in   th W SN  an d   m ain tai n   eq u ilib r iu m   a m o n g   t h E an d   e n er g y   co n s u m p t io n   ca p ab ilit ie s ,   E E M - E HW SN   e m p lo y s   r ec eiv er - i n itiated   co m m u n icatio n   to   co n tr o th e   s leep /activ ti m es  b y   i n tr o d u cin g   p o lic y   o f   e n er g y   t h r es h o ld   an d   u s i n g   t h e   r e m ain in g   en er g y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 102 - 1 1 1 2   1104   B en g h en i   [ 2 1 ]   p r o p o s ed   th r ela y   n o d s elec tio n   a n d   d ee p   s leep   d u r atio n   ( R D - E HW SN)   ap p r o ac h   f o r   PM   in   E H - W SN.  T h is   ap p r o ac h   f o cu s e s   o n   co n tr o llin g   th o p er atin g   c y c les  o f   s e n s o r   n o d es.  I u s es  a   p o w er   th r e s h o ld   s tr ateg y   b as ed   o n   th esti m ated   r e m ain in g   en er g y   o f   t h n o d es.  T h is   allo w s   th n o d es  to   ad j u s th eir   ac ti v it y   m o r ef f i cien tl y .   A s   r esu lt,  o v er all  e n er g y   co n s u m p tio n   is   r ed u ce d .   T h ap p r o ac h   also   h elp s   b ala n ce   n e t w o r k   e n er g y   u s a g w it h   E H   ca p ab ilit ies.  I n   ad d itio n ,   th tr an s m i tter   u s es  s h o r lo w - p o w er   lis te n in g   m es s ag e.   R e la y   n o d s elec tio n   is   ap p lied   to   d is tr ib u te  th n et w o r k   lo ad   ev en l y .   W an g   et  al [ 2 2 ]   p r o p o s a   MA C   p r o to co ca lled   P SL - M AC   in   t h E H - W S to   s to p   d ata  ac cu m u lat io n   i n   n o d es.  P SL - MA C   co n s is t s   o f   t w o   o p tio n s an   ac c u m u lat io n ,   d ata  p r o ce s s i n g   m et h o d o lo g y   ( p o w er   co n tr o l,  s a m e - la y er   tr a n s m i s s io n ,   an d   la y er - d o w n ”  p r o ce s s in g ,   o r   P SL )   to   p r ev e n t   d ata  ac cu m u latio n   an d   p r o b a b ilit y - b a s ed   d ata  tr an s m i s s io n   m eth o d   f o r   h ig h   ch an n el  u s e.   T h s im u latio n s   o u tco m es  s h o w   t h at   P SL - M AC   ef f ec ti v el y   s o lv es   th p r o b le m   o f   d ata  ac c u m u latio n   w h ile  b o o s ti n g   W SN  t h r o u g h p u a n d   r ed u cin g   p ac k et  lo s s   r ate.   p r ed ictio n - b ased   ad ap tiv d u t y   c y cle  M AC   p r o to co l   ( PA D C - M AC )   w as  p r o p o s ed   i n   [ 2 3 ]   to   o p tim ize  W SN   p er f o r m an ce .   Usi n g   m at h e m at ical  co m p u ta t io n s ,   it  in teg r ate s   d ata  r eg ar d in g   g at h er ed   en er g y   f r o m   t h p r esen a n d   th f u tu r e.   Fu r th er m o r e,   n o n li n ea r   au to r eg r e s s i v n e u r al  n e t w o r k   was  u s ed   as  m o d el   to   d em o n s tr ate  p r ed ictio n   ac cu r ac y   i n   d y n a m ic  h ar v es tin g   s ce n ar io s .   T h er ef o r e,   w h e n   en o u g h   e n er g y   i s   co llected ,   it e n ab les th r ec ei v in g   n o d to   p er f o r m   co n s id er ab ly   b etter   w h ile  co n s er v i n g   its   r em a in i n g   en er g y .   H m i d et  a l [ 2 4 ]   p r o p o s ed   a   m o b ilit y - a w ar m ed ia  ac ce s s   co n tr o w it h   E ( ME H - M AC ) ,   w h ic h   co n tr o ls   m ed ia  ac ce s s   in   a m b ien t - p o w er ed   m o b ile  W S N,   to   s o lv th e   is s u e s   o f   m o b ilit y   a n d   E H.   B y   m o d i f y i n g   n o d es   ac ti v a n d   s leep   c y cle s   ac co r d in g   to   t h e   av ailab le  p o w er   a n d   E r ate ,   it  g u ar an tees  th at   n o d es f u n ctio n   i n   t h E NO  s ta te.   ME H - M AC   e f f ec t iv el y   i n t eg r ates t h t w o   id ea s   s o   th at  e ac h   is   ad v an ta g eo u s   to   th o th er .   W h ile  E e m p lo y s   m o v e m e n t to   p r o d u ce   elec tr icit y ,   m o b ilit y   u s es E to   p o w er   s e n s o r s .   T o   o v er co m th l i m itatio n s   o f   th co n v e n tio n al  r ec ei v e r - in i tiated   MA C   p r o to co l,  th g r o u n d - b r ea k in g   ze r o   ex ce s s   n o d MA C   ( Z E N - M AC )   p r o to co w a s   in tr o d u ce d   in   [ 2 5 ] .   T h is   p r o to co d elib er ately   r ed u ce s   id le  lis ten i n g   ti m b y   u s i n g   lo w - p o w er   lis te n i n g   w i th   m u l tis ta g b ea co n s   an d   clea r   ch an n el   ass es s m en t.  A d d itio n all y ,   it  o p ti m izes  i n ter m i tten ti m e s   b ased   o n   th an ticip ated   p o w er   u s ed   o f   th W SN  to   p r o v id d is tr ib u ted   lo ad   co n tr o l.  T h ese  i m p r o v e m e n ts   r ed u c p o w er   u s a n d   m a k th W S m o r ef f icie n t.   An   E H   M A C   p r o to co f o r   co g n i tiv e   W SN   (R - M AC ) ,   p r o p o s ed   b y   Ob aid   et  a l [ 2 6 ]   f o r   co g n i tiv e   W SN   ( C W SN) ,   ai m s   to   en s u r en er g y   a u to n o m y   f o r   th e   n et w o r k   o f   co g n i tiv s en s o r s   b y   b alan ci n g   th e   a m o u n ts   o f   en er g y   co llected   a n d   w a s ted   w h i le  k ee p i n g   t h r o u g h p u t a n d   late n c y   w i th in   r ea s o n ab le  b o u n d s .       3.   P RO P O SE D   I H E 2 M   F O WSN   T h p r o p o s ed   I HE 2 m ec h a n is m   o p er ates  b y   d y n a m icall y   ad ap tin g   th d u t y   c y cle  o f   ea ch   n o d e   ac co r d in g   to   it s   r esid u al  e n er g y .   T h r atio   o f   ac tiv e   ti m (    )   to   th to tal   s leep   ti m (     )   an d   ac tiv ti m is   k n o w n   as t h d u t y   c y cle  o f   an   ac ti v n o d i   (  )   [ 2 7 ] :      =     +        ( 1 )     3 . 1 .    E nerg y   c o ns u m ptio mo delin g   o f   t he  re ce iv er - ini t ia t ed  M AC  c o m m u nica t io n t y pe  us ed   Utilizi n g   t h s a m p r io r   n etw o r k   w it h   n   n o d es,  w s t u d y   p ar ticu lar   k in d   o f   p er io d ic  tr af f ic  p r o d u ctio n   in   w h ic h   n o d es  p r o d u ce   d ata   at  p r ed eter m in e d   f r eq u en c y .   T h en er g y   m o d el s   v o ca b u lar y   i s   lis ted   in   T ab le  1 .     T h ex p ec ted   en er g y   co n s u m p tio n    ( )   f o r   co n tr o ti m ( )   b y   a   n o d i   is   th s u m   o f   t h p r ed icted   en er g y   co n s u m p tio n   in   ea ch   ac tio n   j ,   as s h o w n   b y   th f o llo w i n g   f o r m u la :     ( ) = ( × ) ( ) × { (  ) , (  ) , (  ) , (  ) }   ( 2 )     w h er e ,    ca r r ier   s en s i n g ,    en v i r o n m e n t se n s i n g ,    t r an s m i s s io n ,   an d    r ec ep tio n .   E ac h   ti m e   it  w a k es  u p ,   th s e n d er   w aits   f o r   th r ec ei v er s   b ea co n   an d   m ea s u r e s   its   s u r r o u n d in g s .   T h r ec eiv er   ch ec k s   th c h a n n e a n d   th e n   s en d s   b ea co n .   I f   th e   s en d er   w a k es  u p   a n d   d etec ts   it,  it  s e n d s   i ts   o w n   b ea co n   to   r eq u est s en d i n g   D A T A   f r a m e.      2     ( 3 )      =       ( 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A n   imp r o ve d   h a r ve s ted   en erg ma n a g eme n t m ec h a n is fo r   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks  ( A b d elma lek  B en g h en i )   1105   A   n o d e s   tr a n s m i s s io n   ti m in clu d es  s e n d in g   b ea co n ,   d ata  p ac k et,   co n f ir m atio n   b ea co n ,   an d   a     b ea co n - on - r eq u es t.  A f ter   r ec eiv i n g   co n f ir m at io n   b ea co n ,   th tr a n s m itter   s w itc h es  to   li s ten i n g   m o d an d   s en d s   d ata  p ac k ets  u n til  its   q u eu is   e m p t y .   I f      p ac k et  d ata  is   s to r ed ,   it  ca n   s en d      p ac k ets  t o   th s a m d esti n atio n   w h e n   ( 1 <   ) .   D u r in g   th p er io d   w h e n   ( < ) ,   a   n o d m a y   r ec eiv (  + ac k n o w led g e m e n b e ac o n s ,   m   b ea co n - on - r eq u es t,     d ata  p ac k ets,  a n d   b ea co n .   W h e n   it  r e ce iv es  b ea co n - on - r eq u e s t,  it  b ec o m e s   t h tar g et  n o d an d   s e n d s   a n   ac k n o w led g e m e n b ea co n   o n ce   it   c o n f i r m s   th p ac k et  w a s   r ec eiv ed .      =  (  +   + (  + )  +  ) ( )  + (  + + 1 )    ( 5 )      =  (  +   + (  + ) + ) ( )  + (  + )    ( 6 )     w it h { 0 , 1 } .       T ab le  1 .   T er m s   u s ed   en er g y   m o d el   T e r m   M e a n i n g     (  )     C u r r e n t   c o n s u m p t i o n   o f   a c t i o n         V o l t a g e       T i me   sp e n t   b y   a c t i o n         R a t e   a   d a t a   p a c k e t   t o    /         R a t e   o f   e n v i r o n me n t a l   se n s i n g         B e a c o n   p a c k e t   l e n g t h         B e a c o n - on - r e q u e st   p a c k e t   l e n g t h         D a t a   p a c k e t   l e n g t h        A c k n o w l e d g e m e n t   b e a c o n   p a c k e t   l e n g t h       A v e r a g e   c a r r i e r   se n se   t i me          A v e r a g e   t i me   f o r   d a t a   s a m p l i n g   ( / )      T i me   t o   se n d / r e c e i v e   a   b y t e        T i me   o f   c a r r i e r   se n se          T i me   o f   e n v i r o n me n t   se n se        T i me   o f   t r a n smis si o n      T i me   o f   r e c e p t i o n      R a d i o   sw i t c h i n g   t im e       3 . 2 .     F o r m ula t io n o f   o pti m iz a t io n pro ble m s   W s tu d y   p er io d ic  f o r m   o f   E w h er n o d es  co llect  e n v ir o n m e n tal  e n er g y   ( e. g . ,   s o lar )   th at  r i s e s   an d   f alls   i n   r eg u lar ,   p r ed icta b le  cy cle,   s h ap in g   w h e n   th e y   ca n   s en s o r   co m m u n icate .   W co n s id er   W SN  w it h     s en s o r   n o d es.  E v er y   n o d h as  v ar iet y   o f   u n its ,   s u ch   a s   p r o ce s s in g   u n it,  a an alo g   to   d ig ita l   co n v er ter   ( A DC ) ,   s u r r o u n d in g s   d etec ti n g   u n it,  a n d   s e v er al  k i n d s   o f   m e m o r y   ( f las h   m e m o r ie s ,   d ata  an d   p r o g r am m ed ) ,   co m m u n icati o n   u n it  ( R tr an s ce i v er ) ,   an   E H   s y s te m ,   a n d   p o w er   u n it   w it h   t h m a x i m u m   ca p ac it y   (  ) .   E v er y   n o d al s o   u s es  a n   e n er g y   th r e s h o ld   (  )   to   co n s er v eq u il ib r iu m   b etw ee n   E H   ca p ac it y   an d   en er g y   co n s u m p tio n ,   d ef in ed   b y   t h ad m i n i s tr ato r .   T w o   o p ti m izat io n   p r o b lem s   ar d e f in ed   ( i)   (  1 - p b )   m in i m iz in g   n o d d u t y   c y cle  w h ile  e n s u r in g   en er g y   n eu tr alit y ,   a n d   ( ii)  (  2 - p b )   m ax i m izin g   r e m ain in g   en er g y   u tili za tio n   o v er   ti m e.   Sleep   d u r atio n   i s   d eter m in ed   u s i n g   p r ed ictiv eq u a tio n s   t h at  co n s id e r   h ar v e s ted   en er g y   p r o b ab ilit y ,   s u c h   th at:   ( )   r ep r esen ts   th r em ai n in g   en er g y   o f   n o d at  th co n t r o l   ti m ( ),         R ep r esen ts   n o d i s   s leep   tim at    o f   ( ( ) )   ca n   b e   d et er m in ed   b y   o n e   o f   th f o llo w i n g   ( 7 a)   o r   ( 7 b )   b ased   o n      an d    .         ( ( ) ) = ( )  ×    ( 7 a)     w h en ,      is   c alcu l ate d :         ( ( ) ) = l o g 2 ( ( )  ×  )     ( 7 b )     w h en ,      is   n o t   c al cu lat ed w it h :      = min   (  , 1 )   ( 8 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 102 - 1 1 1 2   1106   w h e r e ,    t h e   a m o u n t   o f   t i m e   t h a t   n o d e     s l e e p s   u n t i l   i t s   r e m a i n i n g   e n e r g y   h i t s   t h e   e n e r g y   t h r e s h o l d    .      1            { 1 , . , }   ( 9 )     Su b j ec t to :             +       ( 9 a)        +     0     ( 9 b )      ( )    ( 9 c)     0 <  <    ( 9 d )     0 <   ( 9 e)        ,     0   ( 9 f )        2          ( )   { 1 , . , }   ( 1 0 )     w h er e ( ) :   is   th r e m ai n in g   e n er g y   at  p r ec ed in g   .    ( ) ,   ( ) :   ex p lain   t h co n s u m ed   q u an t i t y   ca lcu lated   b y   u s i n g   ( 1 )   a n d   th h ar v esti n g   q u a n tit y   with i n   id en tical  t i m e   in ter v a ( )   co r r esp o n d in g l y .   Su b j ec t to :     ( ) = ( ( )  ( ) ) + ( )   ( 1 0 a)     ( )      ( 1 0 b )     ( )      ( ) + ( )   ( 1 0 c)      ( )    ( 1 0 d )     0 <  <    ( 1 0 e)     0 < <   ( 1 0 f )     ( ) ,  ( ) , ( ) 0   ( 1 0 g )     3 . 3 .     I m pro v ed  ha rv este d e n er g y   m a na g e m e nt  m ec ha ni s m   T h n o d e   ac tiv it y   d u t y - c y cl in g   u s i n g   I HE 2 M   is   f ix ed   at  th b eg in n i n g ,   w it h   th ad m i n i s tr ato r   f u ll y   d eter m in i n g   t h ac ti v a n d   s l ee p   ti m es.  I th e n   b ec o m e s   d y n a m ic  b a s ed   o n   t h p ac wh er en er g y   m a y   b e   g ath er ed   af ter   ( ) <    as sh o w n   i n   F i g u r 1 .   A ea c h   c y c le,   n o d es  ass e s s   t h eir   cu r r en r e s id u al  e n er g y .   No d es  w it h   h ig h er   en er g y   r e m ai n   ac tiv e   lo n g er ,   w h i le  th o s w it h   lo w er   en er g y   e x te n d   th eir   s le ep   tim e.   T h is   ad ap tiv s c h e d u lin g   r ed u ce s   t h lik eli h o o d   o f   n eig h b o r in g   n o d es  w a k i n g   s i m u l ta n eo u s l y ,   th e r eb y   m in i m izi n g   co llis io n s .   T h er ef o r e,   in   o r d er   to   s to r an   en s u r ed   en er g y   le v el   an d   to   s to r as  m u ch   e n er g y   as  p o s s ib le,   n o d w it h   les s   en er g y   d ec id es  to   s leep   f o r   lo n g er   p er io d   o f   tim e.   T h f o llo w in g   p r o ce s s   d eter m in e s          u s in g   I HE 2 M:   ( i)   B ef o r en ter in g   th s leep   s tate ,   ev er y   n o d   in   t h w ak in g   s ta te  ex a m in e s   h o w   m u c h   e n er g y   it st ill  h as.   ( ii)   T h n o d e     u s es  ( 8 )   to   d eter m i n th    in   th s leep   s tate  if   ( ( ) <  )   u n til  it s   r esid u al  en er g y   r ea c h es t h  .   ( iii)   I n   s u b s eq u e n w ak e - u p s ,   n o d i   u s es  eith er   ( 7 a)   o r   ( 7 b )   to   d eter m i n its         w h e n   ( )  ; o th er w is e,   it e x ec u te s   s tep s   ( i ) ,   ( ii ) ,   an d   ( iii r esp ec tiv ely .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A n   imp r o ve d   h a r ve s ted   en erg ma n a g eme n t m ec h a n is fo r   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks  ( A b d elma lek  B en g h en i )   1107       Fig u r 1 .   Fu n d a m e n tal  o p er atio n s   o f   t h I HE 2 M   s y s te m   f o r   W SN       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   4 . 1 .    P er f o rm a nce  m ea s ure s   us ed   P er f o r m a n ce   is   ev al u ated   th r o u g h   OM NeT ++ /MiXiM   [ 2 8 ]   s i m u latio n s   u n d er   v ar y i n g   n o d d en s ities   an d   h ar v e s ti n g   r a tes.  Ke y   m etr ics  in cl u d m ea n   p ac k e laten c y   ( ) ,   p ac k et  d eliv er y   r atio   (  ) ,   th r o u g h p u t (  ) ,   av er ag en er g y   co n s u m p tio n   p er   n o d (  (  ) ) ,   an d   n et w o r k   li f eti m (   ).             t h i s   is   th e   av er a g a m o u n o f   ti m t h p ac k e ta k es  to   r ea c h   t h tar g et   n o d ac r o s s   all  p ac k ets.  I t is ca lc u lated   as:     =    = 1      ( 1 1 )     w it h ,      :   is   th s u m   o f   p ac k ets  tr an s m itted   n u m b er    :   t h lat en c y   o f   p ac k et   k ,   an d             t h is   i s   t h s u m   o f   th p ac k ets  r ec eiv ed   b y   th r ec ei v er   (    )   d iv id ed   b y   t h e   o v er all  p ac k ets s e n n u m b er   (    )   b y   t h s e n d er s .   I t is ca lcu la te d   as:     =          ( 1 2 )                     t h av er ag en er g y   e x p en d itu r (  )   b y   all  n o d es  in   th e   n et w o r k   d iv id ed   b y   t h n u m b er   o f   n o d es  (  )   d is p la y ed   b y    (  )   in   th ( 1 3 ) ,   wh ic h   s h o u ld   b m i n i m ized .      (  ) =   = 1    ( 1 3     w h er e:      = c on s ume d   e n e r g y   pe r   n ode   s imul a tion   time   ( 1 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 102 - 1 1 1 2   1108   N etw o r th r o u g h p u t t h q u an tit y   o f   d ata  p ac k ets  co llecte d   b y   t h r ec ip ien d u r i n g   t h e   s i m u lated   p er i od   (      )   is   r ef er r ed   to   as th av er ag n et w o r k   t h r o u g h p u t (   ) ,   as sh o w n :       =   ×         ( 1 5 )     w it h ,     tr an s m itted   p ac k et s   n u m b er       :   t h is   o cc u r s   w h en   th e   in itial   s e n s o r s   p o w er   is   d ep leted   an d   it lo s es th ab ilit y   to   tr an s m it d ata  w h ile  it is   b ein g   co llected .       = (   ) ×        ( 1 6 )     w h er e ,    :   th n et w o r k s   i n itial e n er g y ,   an d     t h en er g y   a m o u n th at  t h W SN c o n s u m ed .     4 . 2 .     P er f o rm a nce  e v a lua t io n   T h I HE 2 m ec h a n i s m   w a s   co m p ar ed   ag ain s t h E H2 an d   DSR   s ch e m es,  w h ic h   e m p lo y   d y n a m ic  d u t y   c y cle   s i m ila r   to   I HE 2 M,   an d   w er co m b i n ed   w it h   r ec ei v er - i n it iated   MA C   (  co m m u n icatio n s .   T ab le  2   d is p la y s   t h d if f er en t a d d itio n al  p ar a m eter s   o f   s i m u lat io n   t h at  w e r em p lo y ed .   Ou r   r esu lt s   co m f r o m   s i m u latio n   in v o lv in g   1 6   s e n s o r   n o d es  d is tr ib u ted   o v er   4 0 0 × 4 0 0   m ²  ar ea ,   u p   to   1 0 0   s en s o r   n o d es  d is tr ib u ted   o v er   1 1 0 0 × 1 1 0 0   m ²  ar ea .   T h s i m u latio n   las ted   1 0 0 0   s ec o n d s   an d   in v o l v ed   d is ta n ce   o f   1 0 0   m eter s   b et w ee n   t w o   n eig h b o r s   in   t h g r id .   T h E ti m e   co r r esp o n d s   to   0 . 1   ( Har v esti n g   P ar a m )   s ec o n d s   f o r   all  s e n s o r   n o d es,  a n d   th e   n o d es  o f   ea c h   s o u r ce   s en s o r   ca n   tr an s m it  t h eir   p er io d ic  tr af f ic  ( t r af f ic  p ar a m )   to   th s in k   e v er y   1 . 5   s ec o n d s   v ia  m u lti - h o p   tr an s m is s io n s .   T h a m o u n o f   en er g y   g ath er ed   is   ch o s e n   at  r an d o m   f r o m   p r e d eter m i n ed   r an g o f   [ 0   m W . . . 5 0   m W ] .   E v e r y   s e n s o r   n o d h a s   3 0   J   en er g y   t h r es h o ld ,   m a x i m u m   e n er g y   v alu o f   1 0 0   J ,   a n d   s tar tin g   en er g y   o f   5 0   J .       T ab le  2 .   P ar am eter s   o f   s i m u la t io n   P a r a me t e r   V a l u e   N u mb e r   o f   n o d e s   1 6 ,   2 5 ,   4 9 ,   6 4 ,   1 0 0   T o p o l o g y   G r i d   S i mu l a t i o n   t i me   10 00   s   S i z e   o f   p l a y g r o u n d   ( X × X   ) ,   X   =   4 0 0 ,   6 0 0 ,   8 0 0 ,   9 5 0 ,   1 1 0 0   I n i t i a l   r e mai n i n g   e n e r g y      5 0   J   En e r g y   t h r e sh o l d      3 0   J   T r a f f i c   t y p e   P e r i o d i c   T r a f f i c   p a r a m e t e r   1 . 5   s   N u mb e r   o f   p a c k e t s se n t   5 0 0   D e st i n a t i o n   n o d e   1 5 ,   2 4 ,   4 8 ,   6 3 ,   9 9   Q u e u e   si ze   1 0   p a c k e t s   B a t t e r y   c a p a c i t y   1 0 0   J   H a r v e st i n g   t y p e   P e r i o d i c   H a r v e st i n g   pa r am e t e r   0 . 1   s   H a r v e st i n g   r a t e   r a n d o ml y   [0   mW . . . 5 0   mW ]       T h r esu lts   th a w er o b tain ed   f o r   th   m ea s u r is   d is p la y ed   in   F i g u r 2 .   W f in d   th at  w h e n   th e   n o d es  n u m b er   in cr ea s es,  t h   f alls .   T h f i n d i n g s   v alid ate  t h at,   as  t h n o d es  n u m b er   r is e s   w it h   a   v ar y i n g   E r ate ,   R I - I HE 2 p e r f o r m s   b etter   th an   R I - E H2 an d   R I - DS R .   T h is   o u tco m is   th co n s eq u e n ce   o f   ea c h   s en s o r   n o d e s   ab ilit y   to   p r ec is el y   an d   ef f icie n tl y   d y n a m ica ll y   alter   its   d u t y   c y cle  in   r esp o n s to   th en er g y   th at  r e m ai n s .   Si n ce   t h eir   n ei g h b o r s   ar u n li k el y   to   b co m p ar ab le,   th s leep   d u r atio n s   ar p u r p o s ef u ll y   s et  to   d r asti ca ll y   lo w er   co llis io n s   a n d   r etr an s m i s s io n s   w h en   co m p ar ed   to   R I - E H2 an d   R I - DS R .     T h s i m u latio n   r es u lt s   ar d is p la y ed   in   F ig u r 3   f o r   an     m etr ic,   5 0 0   s en p ac k ets,  t r af f i c   p ar am eter   o f   1 . 5   s ec o n d s ,   a n d   n u m b er   o f   n o d es  r an g i n g   f r o m   1 6   to   1 0 0 .   A cc o r d in g   t o   th f in d i n g s ,   R I - I HE 2 p er f o r m s   n o ticea b l y   b etter   th a n   R I - E H2 an d   R I - DSR .   I t s   i m p o r tan to   n o te  t h at  R I - I HE 2 h as  a   lo w er      th an   R I - E H2 an d   R I - DSR   d u to   its   m o r p r ec is an d   ef f icien d u t y   c y c le  m i n i m i za tio n .   T h is   is   d ep en d en o n   h o w   m u c h   en er g y   r e m ai n s   at  ea ch   n o d in   th W SN,  w h ich   m ig h g r o w   o v er   tim an d   s h o r te n   its   ac ti v p er io d .   I ts   s leep   d u r atio n ,   w h ich   ca n   b eit h e r   s h o r o r   len g t h y ,   is   ca lc u lated   u s i n g   ( 7 b )   o r   ( 7 a) .   I n   co n tr ast  to   R I - E H2 a n d   R I - DS R ,   R I - I HE 2 lo w er s   t h e   lik eli h o o d   th at  p ac k ets  w i ll  b b u f f er ed ,   w h ic h   lo w er s   its   .   T h is   is   b ec au s e   n o d es  b alan ce   t h eir   e n er g y   u s a n d   h ar v esti n g ,   w h ich   les s en s   t h e   p o s s ib ili t y   th at  n o d es i n   t h s a m v ici n it y   m a y   w a k u p   s i m u lta n eo u s l y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A n   imp r o ve d   h a r ve s ted   en erg ma n a g eme n t m ec h a n is fo r   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks  ( A b d elma lek  B en g h en i )   1109   T h s i m u latio n   r esu lts   f o r   th e      m ea s u r e,   ex p r es s ed   in   b it s   p er   s ec o n d   ( b p s ) ,   ar d is p lay ed   in   F ig u r 4 .   T h f in d in g s   d e m o n s tr ate  th at  R I - I E H2 ca n   p r o d u ce   g r ea ter     t h an   b o th   R I - E H2 an d   R I - DSR   d u to   th d y n a m icall y   r ed u ce d   s en s o r   n o d es   ac ti v it y   p er io d ,   w h ic h   i s   h i g h l y   ef f i cien a n d   ac cu r ate,   d ep en d in g   o n   th d i f f er en a m o u n t s   o f   h ar v e s ted   en er g y .   T h i s   s i g n if ica n tl y   r ed u ce s   co llis io n s   a n d   th n u m b er   o f   r etr an s m i s s io n s   o v er   R I - E H2 an d   R I - DS R .   T h m o r co llis io n s   o cc u r ,   th lo n g er   t h ti m i s   r eq u ir ed   f o r   ef f ec tiv co m m u n icatio n ,   w h i ch   ca u s es  p ac k et  lo s s .   Als o ,   R I - E H2 an d   R I - DS R   p r o v i d lo w er      d u to   th u s o f   le s s   e f f icie n d y n a m ic  ac ti v it y   p er io d   f o r   s en s o r   n o d es,  a n d   th e y   d o   n o u tili ze   th a v ailab le   f u tu r en er g y   to   ad j u s t th s e n s o r   n o d es   d u t y   c y c les e f f ec t iv el y .     Fig u r 5   s h o w s   t h at  at  d i f f er en E r ates,  R I - I HE 2 e x h ib its   b etter   e n er g y   s a v in g   m etr i th a n   R I - E H2 an d   R I - DSR .   T h is   is   d u to   R I - I HE 2 M s   u s o f   t w o   ty p es  o f   id le  ti m e s s h o r o n ca lcu lated   u s in g   ( 7 b )   an d   lo n g   o n ca lcu late d   u s i n g   ( 7 a) ,   w h ic h   ar n o u s ed   b y   R I - E H2 a n d   R I - D SR .   E v er y   s e n s o r   n o d h as  t h ab ilit y   to   d y n a m icall y   m o d i f y   its   d u t y   c y cle   w it h   h ig h   e f f icien c y   a n d   p r ec is i o n ,   w h ic h   i s   m o r e   p r o f o u n d   th a n   R I - E H2 an d   R I - DS R ,   b as ed   o n   th r em a in i n g   en er g y   t h at  m a y   r is i n   ti m e.   R I - I HE 2 in te n tio n al l y   s elec t s   s leep   ti m es  th at  ar u n li k el y   to   b s im ilar   f o r   t h n ei g h b o r h o o d   o f   s en s o r   n o d es  in   W SN,  th u s   r ed u ci n g   co llis io n s   an d   r etr an s m is s io n s ,   w h ic h   ar b eliev ed   to   b th m a in   ca u s e s   o f   h i g h   e n er g y   co n s u m p tio n   an d   f r eq u e n f ail u r es  d u r i n g   d ata  co m m u n icati o n   w ith i n   t h W SN.    Fro m   t h r es u lts   ac h iev ed   f o r   t h    m etr ic  p r ese n ted   i n   t h F i g u r 6 ,   w o b s er v t h at  th e   latte r   r is es  w it h   t h r is i n   th n u m b er   o f   n o d es  u s in g   t h ese  t h r ee   s ch e m e s R I - I HE 2 M,   R I - E H2 M,   an d   R I - D SR ,   f o d if f er e n t E r ate s .   R I - I HE 2 ex h ib its   b etter   p er f o r m a n ce   i n   ter m s   o f   p r o lo n g i n g   th     o v e r   R I - E H2 M   an d   R I - D SR .   T h is   is   b ec au s ea ch   s en s o r   n o d is   ab le  to   d y n a m ica ll y   m o d if y   its   d u t y   c y cle  w i th   h ig h   ef f icien c y   a n d   p r ec is io n .   T h is   is   f u r th er   p r o f o u n d   th a n   R I - E H2 an d   R I - D SR ,   as  it  d eter m i n es  t h ti m o f   its   n ex s leep   p er io d its   len g t h   b ein g   d eter m in ed   b y   ( 7 b )   an d   ( 7 a) .   T h is   h elp s   p r o v id lo ad   b alan cin g   a m o n g   n o d es  in   th e   W SN,  b ec au s it   p r o lo n g s   t h     b y   en s u r i n g   t h a r ela y   n o d e s   d o   n o d ep ar o r   r u n   o u o f   en er g y   en t ir el y   a f ter   co o p er atin g .   D u to   th eir   s h o r ter   s leep   d u r atio n ,   R I - I HE 2 also   p r o m o tes  n o d ac tiv it y   w it h   i n cr ea s ed   en er g y   le v els.                   Fig u r 2 .   P ac k et  d eliv er y   r atio   Fig u r 3 .   Me an   laten c y   Fig u r 4 .   T h r o u g h p u t               Fig u r 5 .   Av er ag e n er g y   co n s u m p tio n   p er   n o d e   Fig u r 6 .   Net w o r k   l if et i m e       I n   T ab le  3 ,   th r ee   d y n a m ic  d u t y   c y cle  s ch e m e s   w er e   ev al u at ed   b y   a v er ag i n g   a ll  o f   t h o u t co m e s   o f   a   ch o s en   s c h e m at  s p ec if ic  tr af f ic  p ar a m eter .   I i s   o b v io u s   t h at   d y n a m ic  d u t y   c y cle  I HE 2 o u tp er f o r m s   o th er s   ( E H2 an d   DS R )   i n   t er m s   o f   p ac k et  d el i v er y   r atio ,   m ea n   laten c y ,   t h r o u g h p u t,  e n er g y   s a v i n g ,   a n d   WS lif eti m e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 102 - 1 1 1 2   1110   As  r esu lt,  b y   ef f icie n tl y   m i n i m izi n g   th d u t y   c y cle,   th p er f o r m an ce   o f   t h W SN  ca n   b i m p r o v ed   in   ter m s   o f   en er g y   s a v i n g ,   l aten c y ,   p ac k et  d eliv er y   r atio ,   th r o u g h p u t,  an d   n et w o r k   li f eti m in   en er g y - h ar v e s tin g   e n v ir o n m en ts .   I i s   also   i m p o r tan to   r ed u ce   e n er g y   w a s te  ca u s ed   b y   co lli s io n s   a n d   h i g h   n o d ac tiv it y   [ 1 4 ] ,   [ 2 0 ] .   C o m p ar ed   to   R I - E H2 an d   R I - D SR ,   R I - I HE 2 s h o w s   c lear   i m p r o v e m en ts   i n   late n c y ,   p ac k et  d eliv er y   r atio ,   th r o u g h p u t,  av er a g en er g y   co n s u m p tio n   p er   n o d e,   an d   o v er all  W SN  lif eti m e.   B y   p r o v id in g   ad d itio n al  h ar v e s te d   en er g y ,   I HE 2 allo w s   n o d es  to   w a k u p   m o r o f ten   an d   tr an s m it  d ata  f aster ,   w h ic h   i m p r o v e s   laten c y   an d   t h r o u g h p u t.  Ho w e v er ,   h i g h er   ac tiv it y   i n cr ea s es  p o w er   co n s u m p tio n ,   an d   w h e n   h ar v e s ted   en er g y   i s   in s u f f icie n t,  n o d es  m u s t   r et u r n   to   lo n g e r   s leep   p er i o d s ,   w h ic h   m a y   i n cr ea s laten c y   [ 1 4 ] T h er ef o r e,   I HE 2 ac h iev es   b etter   p er f o r m an ce   w h ile  r eq u ir in g   ca r e f u l   b alan ce   b et w ee n   en er g y   a v ailab ilit y   an d   n et w o r k   r esp o n s i v en e s s .   I HE 2 m a y   f ac d i f f icu lties   w h e n   h ar v ested   e n er g y   c h an g es r ap id l y .   Si n ce   it r elie s   o n   f u tu r en er g y   p r ed ictio n ,   s u d d en   en er g y   d r o p s   ca n   ca u s n o d es  to   s c h ed u l m o r ac tiv it y   t h an   th e y   ca n   s u p p o r t,  lead in g   t o   p o w er   in s tab ilit y ,   s y n ch r o n iza tio n   lo s s ,   o r   lo n g   i n ac ti v p er io d s   [ 2 9 ] .   I n   m u lt i - h o p   n et w o r k s ,   u n eq u al  e n er g y   d is tr ib u tio n   ca n   cr ea te  b o ttlen ec k s   w h en   lo w - e n er g y   n o d e s   s lo w   d o w n   o r   in ter r u p d at f o r w ar d i n g ,   w h ile   s i m u lta n eo u s   en er g y   i n cr ea s e s   at  m u ltip le  n o d es  m a y   r es u l in   ch a n n e co n g e s tio n   a n d   r ed u ce d   th r o u g h p u t,   esp ec iall y   u n d er   v ar iab le  h ar v esti n g   co n d itio n s   [ 3 0 ] .   E x ten d ed   lo w - e n er g y   p er io d s   ca n   als o   in cr ea s r ec o v er y   ti m d u to   co s tl y   r es y n c h r o n izatio n .   A s   I HE 2 i s   d esi g n ed   f o r   r elativ el y   s tab le  e n er g y   co n d itio n s ,   it   m a y   p er f o r m   p o o r ly   u n d er   s tr ict  ti m i n g   co n s tr ain ts   o r   h ig h l y   v ar iab le  tr af f ic  p atter n s   [ 3 1 ] .   Ov er all,   I HE 2 M   p er f o r m s   w e ll  in   s tab le  en v ir o n m e n ts   b u r e m a in s   s en s iti v to   r ap id   en er g y   v ar iatio n s ,   u n e v e n   h ar v e s ti n g ,   s y n ch r o n ized   en er g y   s u r g es,  an d   tig h ti m in g   r eq u ir e m e n ts .   T h er ef o r e,   ev alu ati n g   its   b e h av io r   u n d er   s m al l   en er g y   an d   tr af f ic  f l u ct u atio n s   is   ess e n tial to   i m p r o v i ts   r o b u s t n es s .       T ab le  3 .   P er f o r m a n ce   ev al u ati o n   o f   DS R ,   E H2 an d   I HE 2 w it h   d i f f er e n m e tr ics   P e r f o r man c e   me t r i c s   R e su l t s e v a l u a t i o n     ( %)     F r o F i g u r e   2 ,   t h e     r e su l t s s h o w   t h a t   I H E2 M   p e r f o r ms b e t t e r   t h a n   EH 2 M   a n d   D S R .   W h e n   t h e   W S N   si z e   i n c r e a se s fr o m 4 9   t o   1 0 0   n o d e s,  t h e     d e c r e a se s b y   4 1 . 4 8 f o r   I H E2 M ,   3 8 . 6 6 f o r   EH 2 M ,   a n d   4 6 . 3 6 f o r   D S R .   W i t h   1 0 0   n o d e s,  I H E2 M   a c h i e v e s a   p e r f o r m a n c e   i m p r o v e me n t   o f   a b o u t   1 6 . 7 4 c o m p a r e d   t o   EH 2 M   a n d   2 4 . 5 4 %   c o m p a r e d   t o   D S R .     EH 2 M   p e r f o r ms  w e l l   b e t t e r   t h a n   D S R .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s i s   1 0 0 ,   E H 2 M   a c h i e v e s a   si g n i f i c a n t   p e r f o r man c e   g a i n   o f   r o u g h l y   1 6 . 7 4 i n     o v e r   D S R .      ( mi l l i   se c o n d s)     F r o F i g u r e   3 ,   Th    r e su l t s sh o w   t h a t   I H E2 M   p e r f o r ms b e t t e r   t h a n   D S R   a n d   EH 2 M .   W i t h   1 6   n o d e s,  I H E2 M   i m p r o v e s M P L   b y   a b o u t   2 5 . 5 6 c o mp a r e d   t o   D S R   a n d   2 3 . 8 6 c o mp a r e d   t o   EH 2 M .   W h e n   t h e   n e t w o r k   si z e   i n c r e a se s t o   1 0 0   n o d e s,  t h e   i m p r o v e me n t   r e mai n s s i g n i f i c a n t   a t   a r o u n d   1 7. 3 9 a n d   1 6 . 6 7 % ,   r e sp e c t i v e l y .     EH 2 M   p e r f o r ms  w e l l   b e t t e r   t h a n   D S R .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s i s   1 0 0 ,   E H 2 M   a c h i e v e s a   si g n i f i c a n t   p e r f o r man c e   g a i n   o f   r o u g h l y   0 . 8 7 %   i n      o v e r   D S R .      ( b i t / se c o n d )     F r o me   F i g u r e   4 ,   t h e   r e su l t s s h o w   t h a t   I H E2 M   a c h i e v e s h i g h e r   T H RG   t h a n   E H 2 M   a n d   D S R .   A t   1 6   n o d e s,  t h e      i n c r e a se s b y   a b o u t   3 . 0 0 c o mp a r e d   t o   EH 2 M   a n d   6 . 1 5 c o m p a r e d   t o   D S R .   A t   1 0 0   n o d e s,  t h e   i m p r o v e me n t   r i se s t o   a r o u n d   8 . 7 0 a n d   1 0 . 8 7 % ,   r e sp e c t i v e l y .     EH 2 M   p e r f o r ms  w e l l   b e t t e r   t h a n   D S R .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s i s   1 0 0 ,   E H 2 M   a c h i e v e s a   si g n i f i c a n t   p e r f o r man c e   g a i n   o f   r o u g h l y   2 . 3 8 %   i n      o v e r   D S R .      (  )   ( mi l l i   j o u l e )   (      )     F r o F i g u r e   5 t h e   En e r g y   sav i n g   (  )   r e su l t s sh o w   t h a t   I H E2 M   sav e s mo r e   e n e r g y   t h a n   D S R   a n d   EH 2 M .   W i t h   1 6   n o d e s,   s i n c r e a se   b y   a b o u t   7 . 5 5 c o mp a r e d   t o   D S R   a n d   6 . 2 6 c o mp a r e d   t o   EH 2 M .   W h e n   t h e   n e t w o r k   si z e   r e a c h e s 1 0 0   n o d e s,  t h e   i m p r o v e me n t   r i se s t o   a r o u n d   1 3 . 4 7 a n d   1 0 . 7 3 % ,   r e sp e c t i v e l y .     EH 2 M   p e r f o r ms  w e l l   b e t t e r   t h a n   D S R .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s i s   1 0 0 ,   E H 2 M   a c h i e v e s a   si g n i f i c a n t   p e r f o r man c e   g a i n   o f   r o u g h l y   2 . 4 8 %   i n   M P L   o v e r   D S R .       ( se c o n d s)     F r o F i g u r e   6 t h e        r e su l t s s h o w   t h a t   I H E2 M   e x t e n d s   n e t w o r k   l i f e t i me   c o m p a r e d   t o   D S R   a n d   EH 2 M .   W i t h   1 6   n o d e s,      i m p r o v e s   b y   a b o u t   1 3 . 9 6 o v e r   D S R   a n d   1 2 . 8 3 o v e r   EH 2 M .   W h e n   t h e   n e t w o r k   g r o w s t o   1 0 0   n o d e s,  t h e   i m p r o v e me n t   r e mai n s   a t   a r o u n d   1 1 . 9 3 a n d   9 . 1 7 %,   r e sp e c t i v e l y .     EH 2 M   p e r f o r ms  w e l l   b e t t e r   t h a n   D S R .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s i s   1 0 0 ,   E H 2 M   a c h i e v e s a   si g n i f i c a n t   p e r f o r man c e   g a i n   o f   r o u g h l y   3 . 0 3 %   i n   N e t l i f e   o v e r   D S R .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ted   I HE 2 M,   an   I HE 2 M   f o r   W SN.  B y   d y n a m icall y   ad j u s ti n g   d u t y   c y cle s   b ased   o n   r esid u al  en er g y ,   I HE 2 s i g n i f ica n tl y   r ed u ce s   co lli s io n s ,   i m p r o v es  p ac k et  d eli v er y   r atio ,   d e cr ea s es  laten c y ,   an d   en h a n ce s   t h r o u g h p u co m p ar ed   w it h   E H2 an d   DSR .   Si m u lat io n   r esu lts   co n f ir m   th at  I HE 2 al s o   r ed u ce s   av er a g e n er g y   co n s u m p tio n   p er   n o d a n d   ex ten d s   o v er all  n et w o r k   li f eti m e.   T h ese  i m p r o v e m e n ts   d em o n s tr ate  th e f f ec ti v en e s s   o f   ad ap tiv d u t y - c y cli n g   f o r   EH - W SN .   F u t u r w o r k   w i ll  ex p lo r in te g r atin g   p r ed ictiv m o d els  o f   en v ir o n m en tal  e n er g y   av a ila b ilit y   ( e. g . ,   s o lar   ir r ad ian ce   d ataset s )   an d   ap p l y in g   I HE 2 M   to   lar g e - s ca le  d ep lo y m e n ts   w it h   h eter o g e n eo u s   s en s o r   n o d es co n s id er in g   v ar y i n g   tr af f ic   co n d itio n s   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A n   imp r o ve d   h a r ve s ted   en erg ma n a g eme n t m ec h a n is fo r   w ir ele s s   s en s o r   n etw o r ks  ( A b d elma lek  B en g h en i )   1111   o p er atin g   c y c les,  as  w e ll  as  a   v ar iab le  en er g y   t h r es h o ld   th a all  n o d es  w il u t ilize,   w h ich   c an   b d eter m i n ed   b ased   o n   n o d m o b ilit y   a n d   r em ai n in g   e n er g y       ACK NO WL E D G M E NT S   W w o u ld   lik to   ex ten d   o u r   s in ce r th an k s   to   all  in d iv id u als  w h o   o f f er ed   v alu ab le  in s ig h t s   an d   s u p p o r t th r o u g h o u t th r esear c h   p r o ce s s .   T h eir   co n tr ib u tio n s   w er es s en t ial  to   th i s   p ap er .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   Au t h o r s   s tate  n o   f u n d i n g   i n v o l v ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A b d el m a lek   B en g h en i                               Me s s ao u d   Ha m eu r la in e                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au t h o r s   s tate  n o   co n f lic t o f   i n t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o ap p licab le  to   th is   p ap er   as  n o   n ew   d ata  w er cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th i s   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J .   A .   K h a n ,   H .   K .   Q u r e s h i ,   A .   I q b a l ,   a n d   C .   L a c a t u s ,   E n e r g y   m a n a g e me n t   i n   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r k s :   A   s u r v e y ,   C o m p u t e r s   a n d   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   4 1 ,   n o .   C ,   p p .   1 5 9 1 7 6 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e l e c e n g . 2 0 1 4 . 0 6 . 0 0 9 .   [ 2 ]   A .   B e n g h e n i ,   F .   D i d i ,   a n d   I .   B a m b r i k ,   E n e r g y - s a v i n g   c o m p a r i s o n   o f   a sy n c h r o n o u s   M A C   p r o t o c o l s   f o r   w i r e l e s s   se n s o r   n e t w o r k s ,   2 0 1 7 ,   I E E E .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M A T H I T . 2 0 1 7 . 8 2 5 9 7 2 7 .   [ 3 ]   R .   S .   C o t r i m ,   J .   M .   L .   P .   C a l d e i r a ,   V .   N .   G .   J .   S o a r e s ,   a n d   Y .   A z z o u g ,   P o w e r   s a v i n g   M A C   p r o t o c o l s   i n   w i r e l e s s   se n s o r   n e t w o r k s:   a   s u r v e y ,   T e l k o m n i k a   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 9 ,   n o .   6 ,   p p .   1 7 7 8 1 7 8 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 1 9 i 6 . 1 9 1 4 8 .   [ 4 ]   Q .   H u a m e i ,   F .   L i n l i n ,   Y .   Z h e n g y i ,   Y .   W e i w e i ,   a n d   W .   J i a ,   A n   e n e r g y - e f f i c i e n t   M A C   p r o t o c o l   b a s e d   o n   r e c e i v e r   i n i t i a t i o n   a n d   m u l t i - p r i o r i t y   b a c k o f f   f o r   w i r e l e ss   s e n s o r   n e t w o r k s ,   I E T   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 0 ,   p p .   2 5 0 3 2 5 1 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / c m u 2 . 1 2 2 8 3 .   [ 5 ]   P .   K .   S a h o o ,   S .   R .   P a t t a n a i k ,   a n d   S .   L .   W u ,   A   n o v e l   sy n c h r o n o u s   M A C   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e s s   se n s o r   n e t w o r k s   w i t h   p e r f o r m a n c e   a n a l y s i s ,   S e n s o r s   ( S w i t z e r l a n d ) ,   v o l .   1 9 ,   n o .   2 4 ,   p .   5 3 9 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 1 9 2 4 5 3 9 4 .   [ 6 ]   A .   J .   W i l l i a m s ,   M .   F .   T o r q u a t o ,   I .   M .   C a m e r o n ,   A .   A .   F a h my ,   a n d   J .   S i e n z ,   S u r v e y   o f   E n e r g y   H a r v e s t i n g   T e c h n o l o g i e s   f o r   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r k s ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   9 ,   p p .   7 7 4 9 3 7 7 5 1 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C E S S . 2 0 2 1 . 3 0 8 3 6 9 7 .   [ 7 ]   A .   E s se ,   K .   A b d u l l a h ,   M .   H .   H a b a e b i ,   H .   A .   M .   R a m l i ,   A .   L .   A s n a w i ,   a n d   M .   R .   I sl a m ,   Dy n a m i c   p o w e r   a l l o c a t i o n   a n d   s c h e d u l i n g   f o r   M I M O   R F   e n e r g y   h a r v e s t i n g   w i r e l e s s   s e n s o r   p l a t f o r ms ,   T e l k o m n i k a   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 9 ,   n o .   5 ,   p p .   1 4 6 6 1 4 7 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 1 9 i 5 . 2 0 4 1 3 .   [ 8 ]   T .   S u t i k n o ,   W .   A r s a d i a n d o ,   C .   W .   T a n ,   a n d   M .   F a c t a ,   A   r e v i e w   o f   t h e   s t a t e   o f   a r t   a n d   p r o s p e c t s   i n   e n e r g y   s t o r a g e   sy s t e m s   f o r   e n e r g y   h a r v e s t i n g   a p p l i c a t i o n s ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 ,   p p .   4 4 7 4 5 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s . v 1 3 . i 2 . p p 4 4 7 - 4 5 8 .   [ 9 ]   P .   K a u r ,   B .   S .   S o h i ,   a n d   P .   S i n g h ,   R e c e n t   A d v a n c e s   i n   M A C   P r o t o c o l s   f o r   t h e   E n e r g y   H a r v e s t i n g   B a s e d   W S N :   A   C o m p r e h e n s i v e   R e v i e w ,   W i r e l e s s   P e r s o n a l   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 0 4 ,   n o .   1 ,   p p .   4 2 3 4 4 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 7 7 - 0 1 8 - 6 0 2 8 - 3.   [ 1 0 ]   S .   S a r a n g ,   G .   M .   S t o j a n o v i ć ,   M .   D r i e b e r g ,   V .   J e o t i ,   a n d   M .   V a l k a m a ,   H E N O - M A C :   H y b r i d   E n e r g y   H a r v e st i n g - b a s e d   E n e r g y   N e u t r a l   O p e r a t i o n   M A C   P r o t o c o l   f o r   D e l a y - S e n s i t i v e   I o T   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 2 4 ,   I E E E .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W C N C 5 7 2 6 0 . 2 0 2 4 . 1 0 5 7 1 2 5 8 .   [ 1 1 ]   A .   G a g l i o n e   e t   a l . P o s t e r   a b s t r a c t :   B r i d g e   s t r u c t u r a l   m o n i t o r i n g   t h r o u g h   a   v i b r a t i o n   e n e r g y   h a r v e s t i n g   w i r e l e s s e n s o r   n e t w o r k ,   2 0 1 6 ,   A C M .   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 9 3 4 2 2 . 2 9 9 6 4 0 5 .   [ 1 2 ]   P .   R a m e z a n i   a n d   M .   R .   P a k r a v a n ,   O v e r v i e w   o f   M A C   p r o t o c o l s   f o r   e n e r g y   h a r v e s t i n g   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k s ,   2 0 1 5 ,   I E E E .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P I M R C . 2 0 1 5 . 7 3 4 3 6 3 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.