I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   N o v e m b er   20 26 ,   p p .   5 6 3 ~ 5 7 1   I SS N:  2089 - 4864 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 5 . i 3 . pp 5 6 3 - 571          563       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Energ y - eff ici ent  c lustering  opti m i z a tion for he terog e neo us  w ireless  senso r ne tw o rk s w ith  K - n e a rest neighbo rs  a l g o rith m       Adil H il m a ni 1 ,   Ya s s ine  Sa bri 2 ,   Abderra hi m   M a iza t e 3 ,  Sih a m   Ao ua d 4 ,   F o ua d Ay o ub 5   1 L a b o r a t o r y   f o r   S y st e m A n a l y si s,  I n f o r mat i o n   P r o c e ssi n g ,   a n d   I n t e g r a t e d   M a n a g e me n t   ( L A S T I M I ) , H i g h   S c h o o l   o f   Te c h n o l o g y   S a l é ,   M o h a mm e d   V   U n i v e r si t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o   2 L a b o r a t o r y   o f   M e t r o l o g y   a n d   I n f o r m a t i o n   P r o c e ssi n g   ( L M TI ),   F a c u l t y   o f   S c i e n c e s,  I b n   Z o h r   U n i v e r si t y ,   A g a d i r ,   M o r o c c o   3 R e se a r c h   a n d   I n n o v a t i o n   T e c h n o l o g y   M a n a g e me n t   ( R I T M ) ,  EST C / C ED - E N S EM ,   U n i v e r si t y   H a ssa n   I I ,   C a sab l a n c a ,   M o r o c c o   4 S mart   S y st e ms   L a b o r a t o r y ,   N a t i o n a l   S c h o o l   of   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   S y st e ms   A n a l y si s,   M o h a me d   V   U n i v e r si t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o   5 Eq u i p e   d e   R e c h e r c h e   a p p l i q u é e   e n   t e c h n o l o g i e s d e   l 'i n f o r mat i o n   e t   d e   l a   c o mm u n i c a t i o n   T e a m,  L a b o r a t o i r e   d e   R e c h e r c h e   e n   En se i g n e me n t ,   A p p r e n t i ssag e ,   M a t h é mat i q u e s e t   I n f o r mat i q u e ,  R e g i o n a l   C e n t e r   f o r   Ed u c a t i o n   a n d   T r a i n i n g   P r o f e ssi o n s,  K e n i t r a ,   M o r o c c o       Art icle  I nf o     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   2 0 ,   2 0 2 6   R ev i s ed   J u l 3 ,   2 0 2 6   A cc ep ted   J u l 1 8 ,   2 0 2 6       W irele ss   se n so r  n e tw o rk s  ( W S Ns )  c o n sist  o f   a u to n o m o u s  se n sin g   n o d e s   w h o se   o p e ra ti o n   re li e s  o n   li m it e d   e n e rg y   r e so u rc e s.  T o   e x ten d   th e   o p e ra ti o n a l  li f e ti m e   o f   su c h   sy ste m s,  o p ti m izin g   p o w e r  c o n su m p ti o n   is   e ss e n ti a l.   Clu ste rin g   p lay s  a   k e y   ro le  in   e n h a n c in g   n e tw o rk   st a b il it y   a n d   im p ro v in g   c o m m u n ica ti o n   e ff ic ien c y .   T h is  w o rk   p ro p o se s  a n   im p ro v e d   c lu ste rin g   stra teg y   b a se d   o n   th e   K - n e a re st  n e ig h b o rs  (KN N)  a lg o rit h m   to   re d u c e   tran sm issio n   d istan c e s  in   h e tero g e n e o u s n e tw o rk s.  B y   in teg ra ti n g   th i s   a p p ro a c h   i n to   h ier a rc h ica l  p ro t o c o ls  su c h   a s  De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ic  En g in e e ri n g   (DEE C),   El e c tri c a l  En g in e e rin g   Ce n ter  (EE C),   Ce n ter  f o r  A d v a n c e d   M a teria ls  a n d   P ro c e ss e s  (CA M P ) ,   t h e   m e th o d   re f in e s   b o t h   n o d e   se lec ti o n   a n d   c l u ste r  o rg a n iza ti o n .   S im u latio n   re su lt s  o b tai n e d   u sin g   n e tw o rk   sim u lato r  2   (NS 2 )  d e m o n stra te  th a t   th e   m o d if ied   p r o to c o ls  sig n if ica n tl y   re d u c e   e n e rg y   d issip a ti o n   w h il e   i n c re a sin g   o v e ra ll   n e tw o rk   li f e ti m e .   T h is co m b in e d   a p p ro a c h   im p ro v e s   s y ste m   e f f i c ien c y   a n d   p ro v id e s a   ro b u st  so lu ti o n   f o r  s u s tain a b le   e n e rg y   m a n a g e m e n t  in   W S Ns ,   m e e ti n g   th e   re q u irem e n ts o f   h ig h ly   d e m a n d in g   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   E f f icien t c lu s ter in g   E n er g y   e f f icie n c y   K - n ea r est n e ig h b o r s   alg o r ith m   P o w er   co n s u m p tio n   R o u ti n g   p r o to co l   W ir eless   s en s o r   n et w o r k   T h is i s  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 d il Hil m a n i   L ab o r ato r y   f o r   S y s te m   An al y s is ,   I n f o r m atio n   P r o ce s s i n g ,   a n d   I n teg r ated   Ma n a g e m e n t  ( L AST I MI )   Hig h   Sc h o o l o f   T ec h n o lo g y   S alé ,  Mo h a m m ed   V  Un i v er s i t y   R ab at,   Mo r o cc o   E m ail: a d il h il m an i@ g m ail. co m         1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  u s e  o f   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k s   ( W SNs )   h as   b ec o m e   w id esp r ea d   in   s tr ate g ic  s ec to r s   s u c h   a s   in d u s tr ial  au to m atio n ,   h ea lt h c ar e,   an d   en v ir o n m e n tal  m o n it o r in g .   T h ese  in f r as tr u ct u r es  r el y   o n   au to n o m o u s   s en s in g   u n its   th at   tr an s m it  d at a  to   a  ce n tr alize d   b ase  s tatio n   ( B S)  n o d e.   E n er g y   p r eser v ati o n   r e m ai n s   a  m aj o r   tech n ical  ch a llen g e,   as  t h e  o p er atio n al  li f eti m e  o f   t h ese  n et w o r k s   is   s tr ictl y   co n s tr ain ed   b y   l i m ited   b atter y   r eso u r ce s .   Desp ite  ad v an ce s   i n   r o u tin g   an d   clu s ter in g   o p ti m izatio n ,   i m p r o v i n g   t h e  d u r ab ilit y   o f   th ese  s y s te m s   r e m ain s   a  m aj o r   r esear ch   f o cu s .   T h e  cr itical  p o in t  f o r   t h ese  n e t w o r k s   i s   to   g u ar an tee  co n s ta n t  d ata  tr an s m is s io n   w i th o u t  p r e m at u r el y   d ep letin g   en er g y   r eso u r ce s .   C o n v e n tio n al  cl u s ter in g   tech n iq u es  o f te n   ex h ib it  w ea k n e s s e s   in   lo ad   d is tr ib u t io n   b et w ee n   n o d es,  lead in g   to   lo ca lized   f ailu r es  t h at  co m p r o m is e  t h e  o v er all  in te g r it y   o f   th e  n et w o r k .   T o   o v er co m e  th e s e  s h o r tco m in g s ,   it is   i m p er ati v e  to   d ev elo p   m o r e  b alan ce d   p ar titi o n in g   s tr ate g ies [ 1 ] – [ 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,  No v e m b er   202 6 :  563 - 571   564   T h is   s cien ti f ic  co n tr ib u tio n   p r o p o s es  in teg r at i n g   ar ti f icial  i n telli g e n ce ,   v ia  th e  K - n ea r es t   n eig h b o r s   ( KNN)   alg o r ith m ,   in to   co m m u n ica tio n   p r o to co ls   f o r   W SNs .   B y   ad ap tin g   th e  Dep ar t m e n t  o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g i n ee r in g   ( DE E C ) ,   E lectr ical  E n g i n ee r i n g   C e n ter   ( E E C ) ,   C e n ter   f o r   A d v a n ce d   Ma ter ials   an d   P r o ce s s es  ( C A MP )   m o d els,  w e  i n tr o d u ce   o p ti m ized   v er s i o n s   ( DE E C - KNN,   E E C - KN N ,   an d   C A MP - KNN)   th at  r ef in e  t h e  s elec tio n   o f   c lu s ter   h ea d s   ( CH ) .   T h ese  d is tr ib u ted   m o d els  ai m   to   r ed u ce   co m m u n icatio n   d is tan ce s   a n d   m a x i m ize  t h e  n e t w o r k 's o p er atio n al  lif e ti m e  [ 5] – [ 1 0 ] .   T h e  o r g an izatio n   o f   th i s   ar tic le  is   as  f o llo w s :  s ec tio n   2   r e v ie w s   r elate d   r esear c h ,   w h i le   s ec tio n   3   d etails  th e  p r o p o s ed   s y s te m   ar ch itect u r e.   Sectio n   4   p r ese n ts   t h e  tech n ical  s p ec if icat io n s   o f   o u r   p r o to co l,   f o llo w ed   b y   s ec tio n   5 ,   w h ic h   an al y ze s   t h e  p er f o r m a n ce   o b tain ed   th r o u g h   s i m u latio n .   Fin all y ,   s ec tio n   6   co n clu d es t h e  s t u d y   b y   o u tli n i n g   f u tu r e  r esear c h   d ir ec tio n s .       2.   RE L AT E D  WO RK S   T h e  en er g y   e f f icien c y   p r o b lem   in   W S Ns  h a s   m o t iv ated   t h e   d ev elo p m e n t  o f   m u ltip le  r o u ti n g   s tr ateg y   f a m ilies ,   s u c h   as  h i er ar c h ical ,   d ata - d r iv en ,   lo ca tio n - a w ar e,   an d   f lo w - o p ti m ized   ap p r o ac h es.  E ac h   ca te g o r y   ai m s   to   i m p r o v e  co m m u n ica tio n   e f f icien c y   w h i le  r ed u ci n g   e n er g y   co n s u m p tio n   a n d   e x ten d i n g   n et w o r k   lif eti m e.   T h is   s t u d y   s p ec i f ic all y   i n v e s ti g ates  h ier ar ch ical   r o u tin g   p r o to co ls ,   in cl u d in g   DE E C ,   E E C ,   an d   C A MP ,   w h ic h   ar e  d esig n ed   to   o p tim ize  e n er g y   u s ag e  t h r o u g h   s tr u ct u r ed   clu s ter in g   m ec h a n i s m s .   T h ese  m o d el s   o p ti m ize  cl u s ter   lead e r   s elec tio n   b ased   o n   n o d e  r esid u al  en er g y   an d   t h e  o v er all  n et w o r k   s tate.   T h eir   p r im ar y   o b j ec tiv e  i s   to   ex ten d   n et w o r k   li f eti m e  w h ile  m ai n ta in i n g   e f f icie n t c o m m u n ica tio n   [ 1 1 ] – [ 1 5 ] .   T h e  KNN  alg o r ith m   h a s   also   b ee n   u s ed   in   W SN s   to   i m p r o v e  CH   s elec tio n   an d   en er g y   m a n ag e m e n t,   in cl u d in g   i n   t h r esh o ld - s e n s i tiv e  en er g y - ef f icie n t  n et w o r k   ( T E E N) - b ased   ap p r o ac h es  [ 1 6 ] ,   h y b r id   m o d els  w it h   m eta h eu r i s tics   [ 1 7 ] ,   in tr u s io n   d etec tio n   s y s te m s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] ,   an d   co m b i n ed   d ee p   lear n i n g   f r a m e w o r k s   [ 2 0 ] .   Oth er   s t u d ies  h a v e  ex p lo r ed   m u lti - o b j ec tiv e  o p tim izat io n   an d   m ac h i n e  lear n i n g   m et h o d s   s u ch   as  SVM  to   en h a n ce   en er g y   e f f icie n c y   a n d   n et w o r k   p er f o r m a n ce   [ 2 1 ] – [ 2 3 ] .   Ho w e v er ,   m o s t  e x is t in g   ap p r o ac h es  o p ti m ize  a   s i n g le  cr iter i o n   o r   d ep en d   o n   s p ec i f ic  p r o t o co ls   an d   r ar ely   co n s id er   jo in tl y   r esid u al  en er g y ,   n o d e  ce n tr al it y ,   co m m u n icatio n   lo ad ,   an d   t r an s m is s io n   q u ali t y .   I n   co n tr ast,  o u r   ap p r o ac h   u s es   a   m u lti - cr iter ia  K NN  m o d el   to   o p ti m ize  t h ese   f ac to r s   s i m u lt an eo u s l y ,   r ed u c in g   en er g y   co n s u m p tio n ,   co m m u n icatio n   o v er h ea d ,   an d   tr an s m i s s io n   co s t  w h ile  i m p r o v i n g   n e t w o r k   s tab il it y   a n d   lif eti m e.       3.   SYST E M   O VE RVI E W   T h is   s ec tio n   d escr ib es  th e  s y s t e m   m o d el  u s ed   i n   th i s   s tu d y .   I t  f ir s t  p r esen t s   th e  n e t w o r k   ar ch itect u r e,   th en   t h e  ad o p ted   en er g y   d is s ip atio n   m o d el.   Fin all y ,   th e  m ai n   ass u m p tio n s   an d   d ef i n i tio n s   n ec e s s ar y   f o r   u n d er s ta n d in g   t h e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   ar e  o u tlin ed .     3 . 1 .     Net wo rk   m o del   Ou r   al g o r ith m   co n s id er s   a   s t atic  W SN   co m p o s ed   o f   a  BS   an d   n   f i x ed   s e n s o r   n o d es  r an d o m l y   d ep lo y ed   o v er   a  t w o - d i m e n s io n al  ( 2 D)   ar ea .   No d es  r e m ain   s tatio n ar y   af ter   d ep lo y m e n t  a n d   ar e  h o m o g en eo u s ,   s h ar in g   t h e  s a m e  i n itial  e n er g y   a n d   s i m ilar   co m m u n icatio n   a n d   p r o ce s s i n g   ca p ab ilit ies.   E ac h   n o d e  is   a w ar e  o f   it s   lo ca tio n ,   r esid u al  e n er g y ,   a n d   r o le  i n   cl u s ter   f o r m atio n .   T h e  BS   h a s   u n li m ited   e n er g y   a n d   co m p u tatio n al  p o w er   an d   ca n   d ir ec tl y   co m m u n ic ate  w i th   all  s en s o r   n o d es f o r   d ata  co llectio n .     3 . 2 .     E nerg y   c o ns u m ptio n a n a ly s is   m o de   T h is   s tu d y   ad o p ts   th e  lo w - e n er g y   ad ap tiv e  c lu s ter in g   h ier a r ch y   ( L E A C H)   r ef er en ce   e n e r g y   m o d el  f o r   W SNs   to   e v alu a te  en er g y   d i s s ip atio n   [2 4 ] – [2 7 ] .  T h is   m o d el  co n s id er s   t w o   c ases   b ased   o n   t h e   tr an s m is s io n   d i s tan ce   b et w ee n   n o d es .   W h e n   t h e  d is ta n ce   i s   b elo w   t h e  cr itical  t h r es h o ld   0 ,   th e  f r ee - s p ac e   p r o p ag atio n   m o d el  is   ap p lie d ,   ass u m i n g   a  c lear   an d   u n o b s tr u cted   co m m u n icatio n   c h an n el.   A b o v e  t h i s   th r es h o ld ,   th e  m u ltip at h   m o d el  is   ap p lied   to   ac co u n t  f o r   p r o p ag atio n   ef f ec t s   s u c h   as  r ef lectio n   an d   d if f r ac tio n .   T h e  th r esh o ld   is   d ef i n ed   b y :     0 = √ ℇ  ℇ    ( 1 )     I n   th is   ex p r ess io n ,   ℇ    an d   ℇ    r esp e ctiv el y   d en o te  th e  a m p l if icati o n   co ef f icie n ts   r elate d   to   th e  f r ee - s p ac e  an d   m u ltip ath   p r o p ag atio n   m o d els.  T h e  to tal   tr an s m i s s io n   en er g y      r eq u ir ed   b y   a  n o d e  to   tr an s m it  a  p ac k et   o f   ( m )   b its   to   a  d esti n at io n   lo c ated   at  a  d is tan ce   d   is   d escr ib ed   b y   ( 2 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E n erg y - efficien t c lu s teri n g   o p t imiz a tio n   fo r   h etero g en eo u s   w ir eles s   s en s o r   n etw o r k s   w i th   …   ( A d il Hilma n i )   565    = { + ℇ  2   , < 0 + ℇ  4   , ≥ 0   ( 2 )     Her e,     r ep r esen ts   t h e  e n er g y   co n s u m ed   b y   th e   o n b o ar d   elec tr o n ic  cir cu it s   f o r   p r o ce s s in g   ea c h   b it,  w h et h er   d u r i n g   tr an s m i s s io n   o r   r ec ep tio n .   Un li k e  tr an s m is s io n ,   t h e   r ec ep tio n   en er g y      f o r   a  m es s a g e  o f   m  b its   is   co n s id er ed   to   b e  p r o p o r tio n al  to   its   s ize  a n d   in d ep en d en t o f   t h e  d is ta n ce   d ,   as sh o w n   in   ( 3 ) .      =     ( 3 )       4.   P RO T O CO L   P RO P O SE D   T h e  p r o p o s ed   p r o to co l  is   b ased   o n   t h r ee   m ai n   s tep s :  cl u s ter   f o r m a tio n ,   CH   s e lectio n ,   an d   d ata  g r o u p in g   w it h   tr an s m is s io n .   T h is   s tr u ct u r e  i m p r o v e s   co m m u n icat io n   e f f ic ien c y   b y   o r g an izi n g   n o d es  in to   clu s ter s ,   r ed u cin g   en er g y   co n s u m p tio n ,   an d   ag g r eg a tin g   d ata  b ef o r e  s en d in g   it.  T h e  f in al  tr an s m is s io n   to   th e  BS   is   p er f o r m ed   th r o u g h   o p tim ized   in tr a -   an d   in ter - clu s ter   r o u ti n g   p ath s ,   en s u r in g   r eliab le  d ata    d eliv er y   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .     4 . 1 .     T he  clus t er   f o r m a t io n   C lu s ter   f o r m at io n   is   a  cr u cial   s tep   in   o p tim iz in g   th e  e n er g y   e f f icie n c y   o f   W SN s .  I n   th is   p h ase,   th e   g o al  is   to   g r o u p   th e  n o d es  o f   th e  n et w o r k   i n to   clu s ter s   u s i n g   th e  KNN   alg o r ith m .   C l u s ter   f o r m at io n   in v o lv e s   s ev er al  k e y   s tep s   t h at   ar e  d etailed   b elo w .   W e  w il l  f o cu s   o n   ca lcu lati n g   d is ta n ce s ,   s elec tin g   th e  KNN ,  in iti al izin g   t h e  clu s ter s ,   an d   as s ig n i n g   n o d es to   clu s ter s .   T h e  p r o ce d u r e  b eg in s   b y   m e asu r i n g   t h e  s p atial  d is ta n ce   b et w ee n   ea ch   n o d e  an d   its   n e ig h b o r in g   n o d es  w it h in   t h e   n et w o r k   i n f r astru ct u r e.   Fo r   t w o   n o d es    an d   ,   lo ca ted   at  p o s itio n s   = ( , )   an d     = ( , )   r esp ec tiv el y ,   t h i s   d is tan ce   i s   c o m p u ted   u s in g   t h e  s ta n d ar d   E u clid ea n   f o r m u la  ( 4 ) .     ( , ) = √ ( − ) 2 + ( − ) 2     ( 4 )     On ce   th e s e  m ea s u r e m e n ts   ar e  o b tain ed ,   ea ch   n o d e    ev alu at es  a  co s t  f u n ctio n    ( , )   f o r   all  o th er   n o d es     w h er e  ≠ .   T h is   h y b r id   m e tr ic   s i m u lta n eo u s l y   co n s id er s   g e o g r ap h ical  p r o x i m it y   an d   t h e   r e m ain in g   en er g y   le v els.   T h e  r esu l tin g   v alu es   ar e  th e n   s o r ted   in   a s ce n d in g   o r d er ,   allo w in g   n o d e    to   s elec t  t h e  KN N s   w it h   t h e  lo w est co s t  v al u es ( 5 )   an d   ( 6 ) .     =   {   ,     ≠     ,  ( , )         ℎ           }   ( 5 )        ( , ) = e xp ( ( , ) ) + e xp   ( | −   | )   ( 6 )     I n   th e s e  ex p r ess io n s ,     an d       d en o te  th e  r esp ec tiv e  e n er g y   lev e ls ,   w h ile    an d     ar e  s ca lin g   p ar a m eter s .   Af ter   id en ti f y in g   th e  n ei g h b o r s ,   th e  s y s te m   in itialize s   th e  clu s ter s   b y   r an d o m l y   s elec ti n g   K  n o d es  to   ac t   as  in itial c l u s ter   ce n ter s   ( ce n tr o id s ) .   T o   im p r o v e  n et w o r k   s tab ilit y   an d   b alan ce   th e  w o r k lo ad ,   c lu s ter   ce n ter s   ar e  n o t  co m p u t ed   u s in g   a  s i m p le  ar it h m e tic  m ea n   b u t  t h r o u g h   an   e n er g y - w ei g h ted   f o r m u latio n .   T h is   en s u r es  th at   n o d es  w it h   h i g h er   r esid u al  en er g y   h a v e  a  s tr o n g e r   in f l u e n ce   o n   t h e  ce n tr o id   p o s itio n .   T h e  w ei g h ted   ce n ter   o f   a  clu s ter     is   th e n   d ef in ed   b y   ( 7 ) .     =   ∑ ( , ) ∈ ∑ ∈   ( 7 )     T h is   s tr ateg y   f a v o r s   p o s itio n i n g   CH s   n ea r   n o d es  w it h   h ig h er   en er g y   r eser v e s .   As  a  r esu l t,  it  r ed u ce s   th e  r is k   o f   ea r l y   b atter y   d ep let io n ,   th er eb y   e x te n d in g   th e  o v er all  o p er atio n al  li f eti m e  o f   t h e  s y s te m .       4 . 2 .     T he  clus t er   hea d select i o n   T h e  C H  s elec tio n   p h ase   is   a  c r itical  s tep   f o r   e n s u r in g   n et w o r k   s u s tai n ab ilit y .   T h e  p r o p o s e d   m eth o d   r elies  o n   a  m u l ti - cr iter ia  ev alu atio n   to   id en tify   t h e  m o s t  s u it ab le  n o d es  f o r   th is   r o le.   I t   u s es  a  f itn es s   f u n ctio n   th at  co m b i n es  t h r ee   k e y   f ac t o r s :  r esid u al  en er g y ,   s p atial  ce n tr alit y   w it h i n   th e  cl u s ter ,   an d   co m m u n icatio n   lo ad .   Fo r   ea ch   n o d e  i   a  s co r e  i s   co m p u ted   ac co r d in g   to   ( 8 ) :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,  No v e m b er   202 6 :  563 - 571   566    ( ) =    + −   ( 8 )     w h er e    is   th e  r esid u al  en er g y   o f   n o d e    an d     is   th e  in itia l  en e r g y   o f   t h e  n o d e  ( u s ed   f o r   n o r m aliza tio n ) .     r ep r esen ts   th e  s p atial  ce n tr ali t y   o f   n o d e  iii  w it h i n   its   cl u s ter   an d   is   ca lcu lated   as f o llo w s :   I n   th is   m o d el,   th e  r atio     r ep r esen t s   th e  n o r m a lized   r esid u a l  en er g y   w it h   r esp ec t  to   th e  n o d e’ s   in itial  ca p ac it y .   T h e   ter m     m e asu r es  t h e  s p atial  ce n tr alit y   o f   n o d e  i   d ef in ed   as  th e  in v er s e  o f   its   av er ag e  d is tan ce   to   o th er   n o d es  w it h i n   clu s ter   K ,   as s h o w n   i n   ( 9 ) .     = − 1 | | ∑ ( , ) ∈   ( 9 )     Her e,     d en o tes  th e  to tal  n u m b er   o f   n o d es  in   t h e  cl u s ter ,   an d   ( , )   r ep r esen ts   t h e  E u clid ea n   d is ta n ce   b et w ee n   n o d es    an d   n o d e   .   Fin all y ,     m o d els  th e  co m m u n i ca tio n   lo ad ,   d ef in ed   as   th e  n u m b er   o f   n o d es   lo ca ted   w it h in   t h e  r ad io   co m m u n ica tio n   r an g e    .     =   ∑ ( ( , ) ) ≤   ) ∈ , ≠   (1 0 )     T h e  in d icato r   ( . )   eq u als  1   if   t h e  p r o x i m it y   co n d itio n   is   s a tis f ied ,   an d   0   o th er w is e.   O n ce   all  ev alu a tio n s   ar e  co m p leted ,   th e  s y s te m   s e lects  as  CH   th e   n o d e  w it h   th e  h i g h est  s co r e  ac co r d in g   to   th e  f o llo w in g   s elec tio n   r u le  ( 1 1 ) .      = a r g ∈    _  ( )     (1 1 )     T h is   d y n a m ic  s elec tio n   s tr at eg y   e n s u r es  a  b alan ce d   d is tr ib u tio n   o f   w o r k lo ad ,   th er eb y   p r eser v in g   en er g y   r eso u r ce s   an d   s i g n i f ican t l y   e x t en d in g   th e  o p er atio n al  li f eti m e  o f   th e  n e t w o r k   in f r as tr u ct u r e .     4 . 3 .     D a t a   a g g re g a t io n a nd   t r a ns m is s io n   T h is   s ec tio n   p r esen ts   an   o p tim ized   m et h o d o lo g y   f o r   d ata  a g g r e g atio n   an d   tr an s m i s s io n   in   clu s ter ed   W SNs .   T h e  o b j ec tiv e  is   to   en h an ce   e n er g y   e f f icien c y   a n d   ex ten d   n et w o r k   l if et i m e  b y   ad o p tin g   a   m u lti - h o p   co m m u n icatio n   s tr ateg y .   I n   t h is   s c h e m e,   CH s   ac t  a s   r ela y   n o d es  to   f o r w ar d   d ata  to   th e  BS ,   co n s id er in g   k e y   p ar am eter s   s u c h   as r es id u al  e n er g y ,   n e ig h b o r h o o d   d en s it y ,   tr af f ic  lo ad ,   an d   lin k   r eliab ili t y .   T h e  co n n ec tiv it y   b et w ee n   t wo   CH s  i   an d   j   is   ev alu ated   u s i n g   t h e  lin k   q u alit y   f ac to r     ,   d e f i n ed     in   (1 2 ).       = 1 1 +    ,    ×    ℎ   (1 2 )     I n   th is   ex p r es s io n ,    ,    d en o tes  th e  p ac k et  lo s s   p r o b ab ilit y   b et wee n   n o d es,      r ep r esen ts   th e  ef f ec tiv e  s ig n al - to - n o is e  r atio ,   an d    ℎ   is   th e  p r ed ef in ed   r eliab ilit y   th r e s h o ld   f o r   s tab le  co m m u n icatio n .   A   h ig h er   v alu e  o f       im p lie s   en h a n ce d   lin k   q u alit y .   T o   s elec t  th e  m o s t  s u itab le  r ela y ,   a     co s t  f u n c tio n   i s   co m p u ted   f o r   ea c h   n e ig h b o r in g   CH .   T h is   m etr ic  co m b in e s   r esid u al  e n er g y ,   th e  n u m b er   o f   n ei g h b o r s   ,   lin k   q u alit y ,   an d   th e  d is tan ce   to   th e  B S   ( ,  ) .      = 1 + 1 +   ( ,  ) −       (1 3 )     T o   av o id   co n s is ten tl y   o v er lo ad in g   t h e  n o d es  w it h   th e  lo w e s t  co s t,  o u r   ap p r o ac h   in tr o d u ce s   a  p r o b a b ilis tic  r ela y   s elec tio n   m ec h a n i s m .   T h i s   m e th o d   en a b les  a  m o r e  b alan ce d   d is tr ib u tio n   o f   tr a f f ic  ac r o s s   th e  n et w o r k .      =   −  ∑ −   ℕ     (1 4 )     Her e,     is   an   ad j u s t m e n t  co ef f i cie n t  u s ed   to   b alan ce   d eter m i n is t ic  s elec tio n   an d   p r o b ab ilis tic  b eh av io r ,   w h ile  ℕ   r ep r esen ts   th e   s et  o f   ad j ac en t  CH s .   Fi n all y ,   th e   r ela y   n o d e  f o r   C H     is   s e lecte d   ac co r d in g   t o   th e  f o llo w in g   m i n i m izatio n   r u le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E n erg y - efficien t c lu s teri n g   o p t imiz a tio n   fo r   h etero g en eo u s   w ir eles s   s en s o r   n etw o r k s   w i th   …   ( A d il Hilma n i )   567    = a r g ∈ ℕ          (1 5 )     T h an k s   to   t h is   co n f i g u r atio n ,   d ata  r o u tin g   d y n a m icall y   f a v o r s   CH s   w i th   h i g h er   r esid u al  en er g y ,   s tr o n g er   co n n ec ti v it y ,   an d   lo w er   co n g est io n ,   en s u r i n g   b alan ce d   lo ad   d is tr ib u tio n   a n d   ex ten d i n g   th e  o v er all   n et w o r k   li f eti m e.       5.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S  AND  DIS CUSS I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   a n d   co m p ar es  t h e  s i m u latio n s   o f   th e  o r ig i n al  DE E C ,  EEC   a n d   C A MP   p r o to co ls   w it h   t h eir   i m p r o v ed   v er s io n s   b y   o u r   p r o p o s ed   p r o to co l  b ased   o n   KNN   al g o r ith m .   T ab le  1   s h o w s   th at  b o th   s i m u latio n s   u s ed   th e  s a m e  p ar a m eter s .       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m eter   P a r a me t e r   V a l u e   S t u d y   a r e a   d i me n s i o n s   1 00 × 1 00   T o t a l   n u m b e r   o f   se n so r   n o d e s (n )   4 0 0   N u mb e r   o f   r o u n d s  max   5 0 0 0   C H   e l e c t i o n   p r o b a b i l i t y   ( p )   0 . 1   B S   c o o r d i n a t e s   2 0 0 × 2 0 0   El e c t r o n i c   e n e r g y   p e r   b i t       5 0   n J / b i t   A mp l i f i c a t i o n   c o e f f i c i e n t   ( f r e e - sp a c e ,   ℇ  )     1 0   p J / b i t / m 2   A mp l i f i c a t i o n   c o e f f i c i e n t   ( mu l t i p a t h ,   ℇ  )   0 . 0 0 1 3   p J/ b i t / m 2   R e c e p t i o n   e n e r g y   p e r   b i t      5 0   n J / b i t   D a t a   p a c k e t   si z e   5 0 0   b y t e s   T o t a l   si mu l a t i o n   d u r a t i o n   6 0 0   s       T h e  n et w o r k   to p o lo g y   a n al y s i s   p r esen ted   i n   Fi g u r e  1   clea r l y   d e m o n s tr ates  t h e  e f f ec ti v en ess   o f   t h e   p r o p o s ed   KNN - b ased   clu s ter i n g   s tr ate g y   i n   i m p r o v i n g   th e  o v er all  o r g an izatio n   o f   th e  W SN .   C o m p ar ed   to   th e   o r ig in al  p r o to co ls ,   th e  en h a n ce d   v er s io n s   ( DE E C - KNN,   EEC - K NN,   an d   C AM P - KN N)   ac h iev e  a  m o r e  o p tim ized   s p atial  d is tr ib u tio n   o f   CH s ,   s i g n i f ican tl y   r ed u cin g   th eir   a v er ag e  d i s tan ce   to   th e  BS .   T h is   i m p r o v ed   p lace m en t  eli m i n ate s   in e f f icie n t  o r   in ac tiv e  C Hs  lo ca ted   at  th e  n et w o r k   p er ip h er y ,   lead in g   to   m o r e  b alan ce d   clu s ter   f o r m atio n   an d   i m p r o v e d   co v er ag e  co n s is ten c y   ac r o s s   th e  d ep lo y m e n t a r ea .             Fig u r e  1 .   P er f o r m a n ce   r esu lt s   o f   th e  p r o p o s ed   DE E C - KNN,   E E C - K NN,   an d   C A MP - KNN  i m p le m en ta tio n s   ( X  co o r d in ate  ( m ) ,  Y  co o r d in ate  ( m ) )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,  No v e m b er   202 6 :  563 - 571   568   I n   ter m s   o f   en er g y   e f f icie n c y   ( Fig u r e  2 ) ,   th e  r esu lt s   r ev ea l  a   m ar k ed   r ed u ctio n   i n   t h e  av er ag e  en er g y   co n s u m p tio n   p er   s en s o r   n o d e.   T h is   g ain   is   m a in l y   attr ib u ted   to   th e  o p tim ized   clu s ter in g   p r o ce s s   an d   th e  m o r e  s elec ti v e  C H  elec tio n   m ec h a n is m ,   w h ich   to g et h er   m i n i m i ze   u n n ec es s ar y   lo n g - d is ta n ce   tr an s m is s io n s   an d   d is tr ib u te  co m m u n ica tio n   tas k s   m o r e  ev e n l y   ac r o s s   t h e  n e t wo r k .   A s   a  r es u lt,  th e  o v er all  en er g y   lo ad   is   b etter   b alan ce d ,   co n tr ib u ti n g   to   i m p r o v ed   n et w o r k   s u s ta in ab ili t y .           Fig u r e  2 .   C o m p ar is o n   o f   a v er a g e  p er - n o d e  en er g y   co n s u m p ti o n   b et w ee n   o r ig i n al  an d   KNN - m o d i f ied   p r o to co ls       T h e  p er f o r m an ce   ev a lu at io n   i n   ter m s   o f   r eliab ilit y   a n d   n et wo r k   lif eti m e  ( Fig u r e  3 )   f u r th er   h ig h li g h ts   th e  ad v a n tag e s   o f   t h e  p r o p o s e d   m et h o d .   T h e  KNN - en h a n ce d   p r o t o co ls   co n s is te n tl y   m ai n t ain   a  h i g h er   p ac k et   d eliv er y   r atio   (F i g u r e  3 ( a) ) ,   ev en   u n d er   in cr ea s i n g   n et w o r k   d en s it y ,   w h er e  tr ad itio n a l  ap p r o ac h es  t y p icall y   ex p er ien ce   p er f o r m a n ce   d eg r ad atio n   d u e  to   co n g est io n   an d   u n e v e n   en er g y   d ep leti o n .   Mo r eo v er ,   th e  m o n ito r i n g   o f   ac ti v e  n o d es  o v er   ti m e  co n f ir m s   a   s i g n if ican t   ex te n s io n   o f   t h e  n et w o r k   l if e ti m e   (F ig u r e  3 ( b ) ) ,  in d icati n g   t h at  t h e  p r o p o s ed   s tr ateg y   e f f ec ti v el y   m iti g ate s   p r e m at u r e  n o d e  f ail u r es.           ( a)   ( b )     Fig u r e  3 .   E v alu atio n   o f   n et w o r k   p er f o r m an ce ;   ( a)   p ac k et  d el iv er y   r atio   an d   ( b )   n u m b er   o f   ac tiv e  n o d es       Fin all y ,   th e  s ca lab ilit y   a s s e s s m en t  ( Fig u r e  4 )   co n f ir m s   th e  r o b u s tn es s   o f   t h e  p r o p o s ed   m o d el  w h e n   th e  n et w o r k   s ize  in cr ea s es  f r o m   1 0 0   to   8 0 0   n o d es.  Desp ite  th e  g r o w i n g   co m p le x it y   o f   t h e  to p o lo g y ,   t h e  s y s te m   m ai n tai n s   s tab le  p er f o r m an ce   i n   ter m s   o f   cl u s ter i n g   q u alit y ,   e n er g y   e f f ic ien c y ,   a n d   co m m u n icatio n   r eliab ilit y .   T h ese  r es u lts   co lle ctiv el y   v a lid ate  th e  p r o p o s ed   KNN - b ased   p r o to co l  as  a  s ca lab le  an d   en er g y - ef f icien t so lu tio n   f o r   r eliab le  d ata  tr an s m is s io n   a n d   lo n g - ter m   o p er atio n   in   d en s e  W SN   en v ir o n m en ts .   T h e  s i m u latio n   r esu lts   co n f ir m   t h e  s u p er io r it y   o f   th e  KNN - o p ti m ized   v er s io n s   o f   DE E C ,   E E C ,   an d   C A MP   co m p ar ed   to   th eir   co n v e n tio n al  co u n ter p ar ts .   T h ese  im p r o v e m e n ts   ar e  m ai n l y   r ef lecte d   in   b etter   r eso u r ce   m an a g e m en t,  h ig h er   n et w o r k   r o b u s t n ess ,   an d   i m p r o v ed   o v er all  en er g y   ef f icie n c y   (F i g u r e  4 ( a) ) .   B y   o p tim izin g   cl u s ter   f o r m atio n   an d   r ef i n in g   C H  s elec tio n ,   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   s ig n if ica n tl y   r ed u ce s   e n er g y   co n s u m p tio n   w h ile  en h a n cin g   r eliab ilit y .   I t  also   ac h iev e s   a  h ig h er   p ac k et  d eliv er y   r atio   (F ig u r e  4 ( b ) ) ,  a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E n erg y - efficien t c lu s teri n g   o p t imiz a tio n   fo r   h etero g en eo u s   w ir eles s   s en s o r   n etw o r k s   w i th   …   ( A d il Hilma n i )   569   ex ten d s   n et w o r k   li f eti m e   (F ig u r e  4 ( c ) ) .   T h ese  ad v an tag es   r em ai n   co n s i s ten t  ev en   i n   h i g h - d en s it y   n et w o r k   s ce n ar io s ,   d e m o n s tr ati n g   th e  e f f ec tiv e n e s s   o f   t h e  m eth o d   f o r   r eliab le  an d   en er g y - e f f icie n t  W SN r o u tin g .             ( a)   ( b)   ( c)     Fig u r e  4 .   A  s ca lab ili t y   a n al y s i s ;  ( a)   an al y s is   o f   en er g y   co n s u m p tio n ,   ( b )   ev alu at io n   o f   n et wo r k   lif eti m e,   an d   ( c)   p ac k et  d eliv er y   r atio   p er f o r m an ce       6.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r o p o s ed   an   in n o v ativ e  ap p r o ac h   to   im p r o v e  th e   p er f o r m a n ce   o f   class ic  W SN  p r o to co ls ,   in cl u d in g :   DE E C ,   E E C ,   an d   C A MP ,   th r o u g h   t h e  i n te g r ati o n   o f   th e  KNN   al g o r ith m .   T h is   m et h o d   en ab les  b etter   id en tific atio n   o f   ac ti v e  n o d es  an d   m o r e  e f f ic ien t   m an a g e m e n t  o f   clu s ter   lead e r s ,   th u s   p r o m o ti n g   o p tim a l  clu s ter   o r g an izatio n .   C lu s ter   lead er   s elec tio n   is   b a s ed   o n   r esid u al  e n er g y   a n d   p r o x i m it y   to   t h e  BS ,  r ed u cin g   en er g y   co n s u m p tio n   an d   co m m u n icat io n   d ela y s .   Si m u latio n   r esu lt s   s h o w   a  s i g n i f ican t  in cr ea s e  in   n et w o r k   li f eti m e  an d   a  d ec r ea s e  in   th e  n u m b er   o f   d ea d   n o d es  co m p ar ed   to   r ef er en ce   p r o to c o ls .   T h ese  i m p r o v e m en t s   d e m o n s tr ate  t h e  ef f ec ti v e n ess   o f   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   in   en h a n ci n g   th e  s tab ilit y   a n d   p er f o r m a n ce   o f   W SNs .   F u tu r e  w o r k   co u ld   ex te n d   th is   s o l u tio n   to   d y n a m ic  en v ir o n m e n ts   an d   r ea l - w o r ld   d ep lo y m en t s   to   ev al u ate  it s   r o b u s t n ess   u n d er   v ar y i n g   co n d i ti o n s .       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 R  CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   jo u r n al  u s e s   th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   t o   r ec o g n ize  in d i v id u al  au t h 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 e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A d il Hil m a n i   ✓   ✓     ✓     ✓     ✓   ✓     ✓     ✓   ✓   Yass i n e  Sab r i       ✓     ✓     ✓     ✓   ✓           A b d er r ah i m   Ma izate   ✓                   ✓     ✓       Sih a m   A o u ad     ✓       ✓   ✓   ✓     ✓             Fo u ad   Ay o u b   ✓     ✓           ✓     ✓             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   T h e  au th o r s   d ec lar e  th at  t h e y   h av e  n o   co n f lict o f   i n ter est r el ated   to   th e  p u b licatio n   o f   t h is   ar ticle.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o t  ap p licab le  to   th is   p ap er   as  n o   n ew   d ata  w er e  cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th i s   s tu d y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,  No v e m b er   202 6 :  563 - 571   570   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M.   A l a g a r sam y ,   S .   S .   S i n n a samy ,   I .   G o p a l ,   R .   K u p p u samy ,   A .   B .   H a f f i s h t h u l l a h ,   a n d   K.   S u r i y a n , " A n   e f f e c t i v e   g o ssi p   r o u t i n g   b a se d   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k   f r a mew o r k   f o r   f o r e st   f i r e   d e t e c t i o n , "  I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   R e c o n f i g u r a b l e   a n d   Em b e d d e d   S y s t e m s (I J RES ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   3 9 2 - 4 0 2 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r e s.v 1 2 . i 3 p p 3 9 2 - 4 0 2 .   [ 2 ]   S.   T u mu l a   e t   a l .,  " A n   o p p o r t u n i st i c   e n e r g y - e f f i c i e n t   d y n a mi c   se l f - c o n f i g u r a t i o n   c l u st e r i n g   a l g o r i t h m   i n   W S N - b a se d   I o T  n e t w o r k s , "   I n t e r n a t i o n a l   j o u r n a l   o f   c o m m u n i c a t i o n   s y st e m s ,   v o l .   3 7 ,   n o .   1 ,  S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / d a c . 5 6 3 3 .   [ 3 ]   W .   B .   N e d h a m  a n d   A .   K .   M .   A l - Q u r a b a t ,   " A   c o mp r e h e n si v e   r e v i e w   o f   c l u st e r i n g   a p p r o a c h e s  f o r   e n e r g y   e f f i c i e n c y   i n   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k s , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r  A p p l i c a t i o n s  i n   T e c h n o l o g y ,  v o l .   7 2 ,   n o .   2 ,   p p   1 3 9 - 1 6 0 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JC A T . 2 0 2 3 . 1 3 3 0 3 5 .   [ 4 ]   H.   M o h a p a t r a ,   A .   K .   R a t h ,   R .   K   L e n k a ,   R .   K .   N a y a k ,   a n d   R.   T r i p a t h y ,   " T o p o l o g i c a l   l o c a l i z a t i o n   a p p r o a c h   f o r   e f f i c i e n t   e n e r g y   man a g e me n t   o f   W S N , "  Ev o l u t i o n a r y   I n t e l l i g e n c e ,  v o l .   1 7 ,   p p.   7 1 7 – 7 2 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 0 6 5 - 021 - 0 0 6 3 1 - 9 .   [ 5 ]   T . - N .   T r a n ,   T . - L .   N g u y e n ,   V .   T .   H o a n g ,   a n d   M .   V o z n a k ,   " S e n so r   C l u s t e r i n g   U si n g   a   K - M e a n s  A l g o r i t h m  i n   C o mb i n a t i o n   w i t h   O p t i mi z e d   U n ma n n e d   A e r i a l   V e h i c l e   T r a j e c t o r y   i n   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s , "  S e n s o rs ,  v o l .   23 ,   n o .   4 ,   p p .   1 - 25 ,  2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 3 0 4 2 3 4 5 .   [ 6 ]   P .   G o u ,   B .   G u o ,   M .   G u o ,   a n d   S .   M a o ,   " V K EC E - 3 D :   E n e r g y - Ef f i c i e n t   C o v e r a g e   En h a n c e me n t   i n   T h r e e - D i me n si o n a l   H e t e r o g e n e o u s  W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s  B a se d   o n   3 D - V o r o n o i   a n d   K - M e a n s   A l g o r i t h m , "   S e n s o rs ,  v o l .   23 ,   n o .   2 ,   p p .   1 - 26 ,  2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 0 2 0 5 7 3 .   [ 7 ]   I .  A .  S h a h   a n d   M .  A h me d ,   " F K - m e a n s  R A :   F u z z y   K - M e a n s C l u s t e r i n g   R o u t i n g   A l g o r i t h m  f o r   L o a d   B a l a n c i n g   i n   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s , "  Wi r e l e ss P e rso n a l   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 3 0 ,   p p .   1 0 7 1 – 1 0 8 3 ,  2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 2 7 7 - 0 2 3 - 1 0 3 2 0 - 8 .   [ 8 ]   R .  K a r i m,   M .  Z a h e d i ,   D .  D e ,   a n d   A .  D a s,  " M K F F :   mi d - p o i n t   K - me a n s  b a s e d   c l u s t e r i n g   i n   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k   f o r   f o r e st   f i r e   p r e d i c t i o n , "   Mi c ro s y st e m   T e c h n o l o g i e s ,  v o l .   3 0 ,   p p.   4 6 9 – 4 8 0 ,   2 0 2 4 ,  d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 4 2 - 0 2 3 - 0 5 5 7 8 - 8 .   [ 9 ]   A .   M o h a m me d   a n d   Y .   Z a n g ,   " A   S u r v e y   o f   R o u t i n g   P r o t o c o l s  o f   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s ,"   S u st a i n a b l e   Wi re l e ss   S e n s o r   N e t w o r k s ,  M a y   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / 1 3 9 4 2 .   [ 1 0 ]   S .   B i n   a n d   G .   S u n ,   " O p t i m a l   E n e r g y   R e so u r c e s  A l l o c a t i o n   M e t h o d   o f   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s  f o r   I n t e l l i g e n t   R a i l w a y   S y st e ms ,"   S e n s o rs ,  v o l .   2 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 - 20 ,  2 0 2 0 ,  d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 0 2 0 4 8 2 .    [ 1 1 ]   A .   Ju w a i e d   a n d   L .   Jac k o w sk a - S t r u m i t t o ,   " A n a l y si s  o f   c l u st e r   h e a d s  p o s i t i o n s  i n   st a b l e   e l e c t i o n   p r o t o c o l   f o r   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k , "   i n   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   I n t e r d i s c i p l i n a ry   Ph D   W o rks h o p   ( I I P h D W) ,   Ś w i n o u ś c i e ,   P o l a n d ,   2 0 1 8 ,   p p .   3 6 7 - 3 7 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I I P H D W . 2 0 1 8 . 8 3 8 8 3 9 2 .   [ 1 2 ]   S .   L o mb a r d o ,   E .   Y .   W u ,   a n d   J .   H .   S t a t h i s,   " El e c t r o n   e n e r g y   d i ss i p a t i o n   m o d e l   o f   g a t e   d i e l e c t r i c   p r o g r e ssi v e   b r e a k d o w n   i n   n -   a n d   p - c h a n n e l   f i e l d   e c t   t r a n si s t o r s ,"   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   P h y s i c s ,   v o l .   8 ,   p .   0 8 5 7 0 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 1 . 4 9 8 5 7 9 4 .   [ 1 3 ]   L .   Q i n g ,   Q .  Z h u ,   a n d   M .   W a n g ,   " D e si g n   o f   a   d i s t r i b u t e d   e n e r g y - e f f i c i e n t   c l u st e r i n g   a l g o r i t h m  f o r   h e t e r o g e n e o u s  w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k s, "   C o m p u t e r   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 2 3 0 - 2 2 3 7 ,   A u g .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mco m. 2 0 0 6 . 0 2 . 0 1 7 .   [ 1 4 ]   H .   L i n ,   L .   W a n g   a n d   R .   K o n g ,   " En e r g y   Ef f i c i e n t   C l u s t e r i n g   P r o t o c o l   f o r   L a r g e - S c a l e   S e n so r   N e t w o r k s,"  I EEE  S e n s o rs  J o u rn a l ,  v o l .   1 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 1 5 0 - 7 1 6 0 ,   D e c .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 1 5 . 2 4 7 1 8 4 3 .   [ 1 5 ]   M .   S a j w a n ,   D .   G o sai n ,   a n d   A .   K .   S h a r ma ,   " C A M P :   c l u st e r   a i d e d   m u l t i - p a t h   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   w i r e l e ss  sen so r   n e t w o r k s ,"   Wi re l e ss   N e t w o r k s ,   v o l .   2 5 ,   p p .   2 6 0 3 – 2 6 2 0 ,  2 0 1 9 ,  d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 7 6 - 0 1 8 - 1 6 8 9 - 0.   [ 1 6 ]   A .   Ju w a i e d ,   L .   Jac k o w sk a - S t r u mi ł ł o ,   a n d   A .   S i e r sz e ń ,  " M o d i f i e d   T EEN   P r o t o c o l   i n   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k   U si n g   K N N   A l g o r i t h m , "   in   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I m a g e   Pro c e ss i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,  2 0 1 8 ,   p p .   1 6 1 - 1 6 8 ,  d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 0 3 6 5 8 - 4 _ 1 9 .   [ 1 7 ]   M .   H .   B e h i r y   a n d   M .   A l y ,   " C y b e r a t t a c k   d e t e c t i o n   i n   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k s  u s i n g   a   h y b r i d   f e a t u r e   r e d u c t i o n   t e c h n i q u e   w i t h   A I   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g   me t h o d s ,"   J o u r n a l   o f   Bi g   D a t a ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 39 ,  2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 5 3 7 - 0 2 3 - 0 0 8 7 0 - w .   [ 1 8 ]   L .   F a n ,   L .   L i u ,   H.   G a o ,   Z.   M a ,   a n d   Y .   W u ,   " S e c u r e   K - N e a r e st   n e i g h b o r   q u e r i e s  i n   t w o - t i e r e d   mo b i l e   w i r e l e ss   se n so r   n e t w o r k s ,"   D i g i t a l   C o m m u n i c a t i o n s  a n d   N e t w o rk s ,   v o l .   7 ,   p p .   2 4 7 – 2 5 6 ,   2 0 2 1 ,  d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d c a n . 2 0 2 0 . 0 9 . 0 0 6 .   [ 1 9 ]   M .   C h u ,   H .   H a u sse c k e r ,   a n d   F .   Z h a o ,   " S c a l a b l e   I n f o r mat i o n - D r i v e n   S e n so r   Q u e r y i n g   a n d   R o u t i n g   f o r   a d   h o c   H e t e r o g e n e o u s  S e n so r   N e t w o r k s ,"   T h e   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   H i g h   Pe r f o rm a n c e   C o m p u t i n g ,  v o l .   16 ,   n o .   3 ,   2 9 3 – 3 1 3 ,   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 0 9 4 3 4 2 0 0 2 0 1 6 0 0 3 0 9 0 1 .   [ 2 0 ]   A .   S i d d i q   a n d   Y .   J.  G h a z w a n i ,   " H y b r i d   O p t i mi z e d   D e e p   N e u r a l   N e t w o r k - B a se d   I n t r u si o n   N o d e   D e t e c t i o n   a n d   M o d i f i e d   E n e r g y   Ef f i c i e n t   C e n t r a l i z e d   C l u st e r i n g   R o u t i n g   P r o t o c o l   f o r   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k , "   I EEE   T r a n sa c t i o n s   o n   C o n su m e r  E l e c t r o n i c s ,  v o l .   7 0 ,   n o .   3 ,   p p .   6 3 0 3 - 6 3 1 3 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C E . 2 0 2 4 . 3 4 3 0 9 7 4 .     [ 2 1 ]   M .   I q b a l ,   M .   N a e e m,  A.   A n p a l a g a n ,   A .   A h me d ,   a n d   M .   A z a m,  " W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k   O p t i mi z a t i o n :   M u l t i - O b j e c t i v e   P a r a d i g m ,"   S e n so rs ,   v o l .   1 5 ,   p p .   1 7 5 7 2 – 1 7 6 2 0 ,  2 0 1 5 ,  d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 1 5 0 7 1 7 5 7 2 .   [ 2 2 ]   A .   A r b e l a e z ,   D .   M e h t a ,   B.  O ’ S u l l i v a n ,   a n d   L .   Q u e sad a ,   " A   c o n s t r a i n t - b a se d   p a r a l l e l   l o c a l   se a r c h   f o r   t h e   e d g e - d i sj o i n t   r o o t e d   d i s t a n c e - c o n s t r a i n e d   mi n i mu m   s p a n n i n g   t r e e   p r o b l e m ,"   J o u rn a l   o f   H e u r i st i c s ,   v o l .   2 4 ,   p p .   359 – 3 9 4 ,  2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 7 3 2 - 0 1 7 - 9 3 4 2 - 0.   [ 2 3 ]   J.  S .   R a i k w a l   a n d   K .   S a x e n a ,   " P e r f o r man c e   Ev a l u a t i o n   o f   S V M   a n d   K - N e a r e st   N e i g h b o r   A l g o r i t h m  o v e r   M e d i c a l   D a t a   se t , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   1 4 ,   p p .   35 – 39 ,  Ju l .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 5 1 2 0 / 7 8 4 2 - 1 0 5 5 .   [ 2 4 ]   M .   G a mal ,   N .   E .   M e k k y ,   H .   H .   S o l i man ,   a n d   N .   A .   H i k a l ,   " E n h a n c i n g   t h e   L i f e t i me   o f   W i r e l e ss  S e n so r   N e t w o r k s  U si n g   F u z z y   L o g i c   L EA C H   Te c h n i q u e - B a se d   P a r t i c l e   S w a r m  O p t i mi z a t i o n , "   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   3 6 9 3 5 - 3 6 9 4 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 6 3 2 5 4 .   [ 2 5 ]   G .   A r y a ,   A .   B a g w a r i ,   a n d   D .   S .   C h a u h a n ,   " P e r f o r man c e   A n a l y si s  o f   D e e p   L e a r n i n g - B a se d   R o u t i n g   P r o t o c o l   f o r   a n   Ef f i c i e n t   D a t a   T r a n smissi o n   i n   5 G   W S N   C o mm u n i c a t i o n , "   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   9 3 4 0 - 9 3 5 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 4 2 0 8 2 .   [ 2 6 ]   M .   D o h l e r   a n d   T .   N a k a mu r a ,   " 5 G   M o b i l e   a n d   W i r e l e ss  C o mm u n i c a t i o n s  T e c h n o l o g y ,"   C a m b ri d g e   U n i v e r si t y   Pre ss ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 7 / C B O 9 7 8 1 3 1 6 4 1 7 7 4 4 .   [ 2 7 ]   S .   S .   W a g h ,   A .   M o r e ,   a n d   P .   R .   K h a r o t e ,   " P e r f o r man c e   e v a l u a t i o n   o f   I EEE  8 0 2 . 1 5 . 4   p r o t o c o l   u n d e r   c o e x i st e n c e   o f   W i F i   8 0 2 . 1 1 b , "   Pr o c e d i a   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   5 7 ,   p p .   7 4 5 – 7 5 1 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 1 5 . 0 7 . 4 6 7 .     [ 2 8 ]   M .   S a a d a t i ,   S .   M .   M a z i n a n i ,   A .   A .   K h a z a e i ,   a n d   S .   J.  S .   M .   C h a b o k ,   " En e r g y   e f f i c i e n t   c l u st e r i n g   f o r   d e n se   w i r e l e ss  se n so r   n e t w o r k   b y   a p p l y i n g   G r a p h   N e u r a l   N e t w o r k s  w i t h   c o v e r a g e   me t r i c s, "   Ad   H o c   N e t w o rks ,   v o l .   1 5 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a d h o c . 2 0 2 4 . 1 0 3 4 3 2 .   [ 2 9 ]   A .   A b   R a h m a n   a n d   S .   I .   S .   H a mi m ,  " I mp r o v e d   K - m e a n s  c l u st e r i n g   a n d   a d a p t i v e   d i st a n c e   t h r e sh o l d   f o r   e n e r g y   r e d u c t i o n   i n   W S N - I o T s , "   Arra y ,   v o l .   2 7 ,   2 0 2 5 ,  d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a r r a y . 2 0 2 5 . 1 0 0 4 3 6 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       E n erg y - efficien t c lu s teri n g   o p t imiz a tio n   fo r   h etero g en eo u s   w ir eles s   s en s o r   n etw o r k s   w i th   …   ( A d il Hilma n i )   571   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Ad il   H il m a n i          re c e iv e d   h is d i p l o m a   a s  m u c h   a s a   N e t w o rk   a n d   T e lec o m m u n ica ti o n   e n g in e e r  f ro m   th e   su p e ri o r  e n g i n e e rin g   sc h o o l,   f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S e v il le  in   S p a in .   I n   2 0 2 1 ,   h e   h a d   h is  d o c to ra te  i n   c o m p u ter  e n g in e e rin g   a t  th e   Na ti o n a l  S c h o o l  o f   El e c tri c it y   a n d   M e c h a n i c s  (ENS EM )  i n   Ca sa b lan c a - M o ro c c o .   C u rre n t ly ,   h e   is  a   p ro f e ss o r  o f   Hig h   S c h o o l  o f   T e c h n o lo g y   S a lé,  M o h a m m e d   V  Un iv e rsity ,   Ra b a t,   M o ro c c o .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  a d il h il m a n i@g m a il . c o m .         Ya ss i n e   S a b r i          b o rn   o n   Oc to b e r  2 8 th ,   1 9 8 4 ,   i n   Ra b a t,   M o r o c c o ,   h e   re c e i v e d   a   B. S c .   in   sc ien c e ,  tec h n o lo g y ,   a n d   m a th e m a ti c s  f ro m   M o h a m e d   5   Un iv e r sity   o f   Ra b a t  in   2 0 0 6   a n d   a n   M . S c .   i n   E n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsity   Ch o u a ib   Do u a k a ly   in   2 0 0 8 .   He   e a rn e d   h is  P h . D .   i n   W S N  tec h n o l o g y   a t  th e   L a b o ra to ry   o f   S c ie n c e   a n d   T e c h n o lo g y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  sa b riy a ss in o @g m a il . c o m .         Abd e r r a h i m   M a iza te           a f ter  c o m p letin g   h is  d ip lo m a   in   Ne tw o rk   a n d   T e le c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   S e v il le  in   S p a in ,   h e   w e n t  o n   to   o b tain   h is  d o c to ra te  i n   c o m p u ter.   His   re se a rc h   in tere sts  li e   in   th e   a r e a s  o f   m o b il e   n e tw o rk s  a n d   c o m p u ti n g ,   w irele ss   se n so r  n e tw o rk s,  a n d   e m b e d d e d   sy ste m s  so f t wa re   f o r  Io T .   He   is   a   m e m b e r  o f   IEE E.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  m a i z a t e @ h o tm a i l . c o m .         S ih am   Ao u a d           b o rn   i n   T a n g ier,  M o r o c c o   in   1 9 8 1 ,   h o l d s  a   P h . D.  i n   Co m p u ter   En g in e e rin g   f ro m   M o h a m m a d ia  S c h o o l  o f   En g in e e rs  EM I  in   2 0 1 4 .   S h e   o b tai n e d   h e r  n e tw o rk   e n g in e e rin g   d e g re e   f ro m   th e   Na ti o n a l  S c h o o l  o f   A p p li e d   S c ien c e s  ENS A  Tan g ier  in   2 0 0 5 .   Cu rre n t ly ,   sh e   w o rk s,  S DN ,   A I,   v irt u a li z a ti o n ,   c l o u d   c o m p u ti n g ,   a n d   se c u rit y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  sih a m . a o u a d @e n sia s.u m 5 . a c . m a .         Fo u a d   Ay o u b           b o rn   in   Ke n i tra,  M o ro c c o ,   in   1 9 7 9 .   He   o b tain e d   h is  B. S c .   d e g re e   in   M a th e m a ti c a l  S c ien c e s  in   S e p tem b e r  1 9 9 8 .   He   t h e n   p u rs u e d   h is  g ra d u a te  stu d ies   a t   M o h a m m e d   V   Un iv e rsit y ,   F a c u lt y   o f   S c i e n c e s,  Ra b a t,   M o ro c c o ,   wh e re   h e   e a rn e d   h is M a ste r  o f   S c ien c e   a n d   P h . D.   d e g re e s  in   E n g in e e rin g ,   T e lec o m m u n ica ti o n s,  a n d   M u lt im e d ia  in   2 0 0 5   a n d   2 0 1 1 ,   re sp e c ti v e l y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  a y o u b f o u a d n @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.