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[LiCO.git] / PeCO-EO / reponse.tex
1 \documentclass[14]{article}
2
3 \usepackage{color}
4 \usepackage{times}
5 \usepackage{titlesec}
6 \usepackage{pifont}
7 %\usepackage[T1]{fontenc}
8 %\usepackage[latin1]{inputenc}
9
10 \renewcommand{\labelenumii}{\labelenumi\arabic{enumii}}
11 %\titleformat*{\section}{\Large\bfseries}
12
13 %\title{Response to the reviewers of \bf "Perimeter-based Coverage Optimization to Improve Lifetime in Wireless Sensor Networks"}
14 %\author{Ali Kadhum Idrees, Karine Deschinkela, Michel Salomon and Raphael Couturier}
15
16 \begin{document}
17
18 \begin{flushright}
19 \today
20 \end{flushright}%
21
22 \vspace{-0.5cm}\hspace{-2cm}FEMTO-ST Institute, UMR 6714 CNRS
23
24 \hspace{-2cm}University Bourgogne Franche-Comt\'e
25
26 \hspace{-2cm}IUT Belfort-Montb\'eliard, BP 527, 90016 Belfort Cedex, France.
27
28 \bigskip
29
30 \begin{center}
31 Detailed changes and addressed issues in the revision of the article
32
33 ``Perimeter-based Coverage Optimization \\
34 to Improve Lifetime in Wireless Sensor Networks''\\
35
36 by Ali Kadhum Idrees, Karine Deschinkel, Michel Salomon, and Raph\"ael Couturier
37
38 \medskip
39
40 \end{center}
41 Dear Editor and Reviewers,
42
43 First of all, we would like to thank you very much for your kind help to improve
44 our article  named: ``Perimeter-based Coverage Optimization  to Improve Lifetime
45 in  Wireless  Sensor Networks''.  We  highly  appreciate the  detailed  valuable
46 comments of the reviewers on our  article. The suggestions are quite helpful for
47 us and we incorporate them in the revised article. We are happy to submit to you
48 a revised version that considers most of your remarks and suggestions to improve
49 the quality of our article.
50
51 As below, we  would like to clarify  some of the points raised  by the reviewers
52 and we hope the reviewers and the  editors will be satisfied by our responses to
53 the comments and the revision for the original manuscript.
54
55 %Journal: Engineering Optimization
56 %Reviewer's Comment to the Author Manuscript id GENO-2015-0094
57 %Title: \bf "Perimeter-based Coverage Optimization to Improve Lifetime in Wireless Sensor Networks"
58 %Authors: Ali Kadhum Idrees, Karine Deschinkela, Michel Salomon and Raphael Couturier
59
60 \section*{Response to Reviewer No. 1 Comments}
61
62 This paper  proposes a  scheduling technique  for WSN  to maximize  coverage and
63 network lifetime.  The novelty of this  paper is the integration  of an existing
64 perimeter  coverage   measure  with  an  existing   integer  linear  programming
65 model. Here are few comments:\\
66
67 \noindent {\bf  1.} The  paper makes  use of  the existing  integer optimization
68 model  to govern  the state  of  each sensor  node  within the  WSN to  maximize
69 coverage  and network  lifetime. This  formulation  of the  coverage problem  is
70 different from the literature in the  sense that they use the perimeter coverage
71 measures to  optimize coverage  as opposed to  the targets/points  coverage. The
72 methodology uses existing methods and the original contribution lies only in the
73 application of these methods for the coverage scheduling problem.\\
74
75 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  To  the  best of  our  knowledge,  no
76     integer  linear programming  based on  perimeter coverage  has been  already
77     proposed in the literature.  As specified in the paper, in  Section 4, it is
78     inspired from a model developed for brachytherapy  treatment planning for
79     optimizing dose distribution. In this  model the deviation between an actual
80     dose  distribution  and  a  required  dose distribution  in  each  organ  is
81     minimized. In  WSN the deviations between  the actual level of  coverage and
82     the required  level are minimized.  Outside this parallel between  these two
83     applications the mathematical formulation is completely different.}}\\
84
85 \noindent  {\bf  2.}  The  theory   seems  mathematically  sound.  However,  the
86 assumption made on the selection criteria for the leader seems too vague.  \\
87
88 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} The selection  criteria for the leader
89     inside each subregion  is explained in page~9, at  the end of Section~3.3
90     After information  exchange among  the sensor nodes  in the  subregion, each
91     node will have all the information needed to decide if it will the leader or
92     not. The decision is based on selecting  the sensor node that has the larger
93     number of one-hop neighbors. If this value is the same for many sensors, the
94     node that has the largest remaining energy will be selected as a leader.  If
95     there exists  sensors with the same  number of neighbors and  the same value
96     for the remaining energy, the sensor node that has the largest index will be
97     finally selected as a leader. }}\\
98
99 %{\bf In fact, we gave a high priority to the number of neighbors to reduce the communication energy consumption - PAS CLAIR  }}.\\
100
101 \noindent  {\bf  3.}  The  communication and  information  sharing  required  to
102 cooperate and make these decisions was not discussed.\\
103
104 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  The   communication  and  information
105     sharing required to  cooperate and make these decisions is  discussed at the
106     end of page  8.  Position coordinates, remaining energy, sensor  node ID and
107     number of one-hop neighbors are exchanged.}}\\
108
109 \noindent  {\bf  4.}  The  definitions  of  the undercoverage  and  overcoverage
110 variables are not  clear. I suggest adding some information  about these values,
111 since  without it,  you cannot  understand  how M  and  V are  computed for  the
112 optimization problem.\\
113
114 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} The  perimeter of  each sensor  may be
115     cut in parts called coverage intervals (CI). The level of coverage of one CI
116     is defined as  the number of active sensors neighbors  covering this part of
117     the perimeter. If a given level of  coverage $l$ is required for one sensor,
118     the  sensor is  said to  be undercovered  (respectively overcovered)  if the
119     level  of coverage  of one  of its  CI is  less (respectively  greater) than
120     $l$. In  other terms, we  define undercoverage and overcoverage  through the
121     use of  variables $M_{i}^{j}$  and $V_{i}^{j}$  for one  sensor $j$  and its
122     coverage interval  $i$. If the sensor  $j$ is undercovered, there  exists at
123     least  one of  its CI  (say  $i$) for  which  the number  of active  sensors
124     (denoted by  $l^{i}$) covering this part  of the perimeter is  less than $l$
125     and in this  case : $M_{i}^{j}=l-l^{i}$, $V_{i}^{j}=0$. On  the contrary, if
126     the sensor $j$ is overcovered, there exists at least one of its CI (say $i$)
127     for which  the number of active  sensors (denoted by $l^{i}$)  covering this
128     part of the perimeter is greater than  $l$ and in this case : $M_{i}^{j}=0$,
129     $V_{i}^{j}=l^{i}-l$.   This  explanation  has  been  added in the penultimate
130     paragraph of Section~4.}}\\
131
132 \noindent {\bf  5.} Can you mathematically  justify how you chose  the values of
133 alpha and  beta? This is  not very clear. I  would suggest possibly  adding more
134 results showing how the algorithm performs with different alphas and betas.\\
135
136 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  To  discuss   this  point,  we  added
137     Section  5.2.5  in which  we  study  the protocol  performance,  considering
138     $Lifetime_{50}$ and $Lifetime_{95}$ metrics, for different couples of values
139     for alpha  and beta.   Table 4 presents  the results obtained  for a  WSN of
140     200~sensor nodes.  It explains the  value chosen for the simulation settings
141     in Table~2. \\ \indent The choice of alpha and beta should be made according
142     to the  needs of the  application. Alpha should  be enough large  to prevent
143     undercoverage and  so to  reach the highest  possible coverage  ratio.  Beta
144     should be enough large to prevent  overcoverage and so to activate a minimum
145     number of sensors.  The values of  $\alpha_{i}^{j}$ can be identical for all
146     coverage  intervals $i$  of one  sensor  $j$ in  order to  express that  the
147     perimeter of each  sensor should be uniformly  covered, but $\alpha_{i}^{j}$
148     values can  be differentiated between  sensors to  force some regions  to be
149     better covered  than others. The choice  of $\beta \gg \alpha$  prevents the
150     overcoverage, and so limit the activation  of a large number of sensors, but
151     as $\alpha$  is low,  some areas  may be poorly  covered. This  explains the
152     results obtained for $Lifetime_{50}$ with $\beta \gg \alpha$: a large number
153     of periods with  low coverage ratio.  With $\alpha \gg  \beta$, we favor the
154     coverage even  if some areas may  be overcovered, so high  coverage ratio is
155     reached, but a  large number of sensors are activated  to achieve this goal.
156     Therefore  network  lifetime  is   reduced.   The  choice  $\alpha=0.6$  and
157     $\beta=0.4$  seems  to achieve  the  best  compromise between  lifetime  and
158     coverage ratio.}}\\
159
160 \noindent {\bf  6.} The  authors have  performed a  thorough review  of existing
161 coverage  methodologies.  However,  the clarity  in the  literature review  is a
162 little off. Some of the descriptions of the  method s used are very vague and do
163 not bring out their key contributions.  Some references are not consistent and I
164 suggest using the journals template to adjust them for overall consistency.\\
165
166 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} References have been carefully checked
167     and seem to be consistent with the journal template. In Section~2, ``Related
168     literature'',  we refer  to papers  dealing  with coverage  and lifetime  in
169     WSN. Each  paragraph of this Section  discusses the literature related  to a
170     particular aspect of the problem : 1. types of coverage, 2. types of scheme,
171     3. centralized versus distributed protocols,  4. optimization method. At the
172     end of each paragraph we position our approach. We have also added a last paragraph about our previous work on DilCO protocol to explain the difference with PeCO. }}\\
173
174 \noindent {\bf 7.} The methodology is implemented in OMNeT++ (network simulator)
175 and tested  against 2 existing algorithms  and a previously developed  method by
176 the authors.   The simulation results  are thorough  and show that  the proposed
177 method improves the  coverage and network lifetime compared with  the 3 existing
178 methods. The results are similar to previous work done by their team.\\
179
180 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Although  the study conducted  in this
181     paper reuses the  same protocol presented in our previous  work, we focus in
182     this  paper on  the mathematical  optimization model  developed to  schedule
183     nodes  activities.   We deliberately  chose  to  keep the  same  performance
184     indicators to  compare the results  obtained with this new  formulation with
185     other existing algorithms.}}\\
186
187 \noindent {\bf 8.}  Since this paper  is attacking the coverage problem, I would
188 like  to  see more  information  on  the amount  of  coverage  the algorithm  is
189 achieving. It seems that  there is a tradeoff in this  algorithm that allows the
190 network to increase  its lifetime but does not improve  the coverage ratio. This
191 may be an  issue if this approach  is used in an application  that requires high
192 coverage ratio. \\
193
194 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Your  remark is very interesting.  Indeed,
195     Figures 8(a) and (b) highlight this  result. PeCO protocol allows to achieve
196     a coverage  ratio greater than $50\%$  for far more periods  than the others
197     three  methods, but  for applications  requiring  a high  level of  coverage
198     (greater than  $95\%$), DiLCO method is  more efficient. It is  explained at
199     the end of Section 5.2.4.}}\\
200
201 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  ENGLISH and GRAMMAR %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
202
203 \noindent\textcolor{black}{\textbf{\Large English and Grammar:}}\\
204
205 \noindent {\ding{90} The first paragraph of every Section is not indented.}\\
206
207 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right,  fixed. The first  paragraph of
208     every Section is indented in the new version. }}\\
209
210 \noindent  {\ding{90} You  seem to  be writing  in the  first person.  I suggest
211   rewriting sentences that include “we” “our” or “I” in the third person. (There
212   are too many instances to list them  all. They are easily found using the find
213   tool.)  }  \\
214
215 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} It  is very  common to  find sentences
216     with "we"  and "our" in  scientific papers to explain  the work made  by the
217     authors. Nevertheless  we agree with  the reviewer and we  reformulated some
218     sentences in the paper to avoid too many uses of the first person. }}\\
219
220 \noindent {\ding{90} Run-on sentence: Page 2 lines 43-48} \\
221
222 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  We  rewrote   this  sentence  in  two
223     separated sentences.  }}\\
224
225 \noindent {\ding{90} Add an “and” after the comma on page 3 line 34.}  \\
226
227 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}\\
228
229 \noindent {\ding{90} “model as” instead of “Than” on page 10 line 12.}  \\
230
231 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}\\
232
233 \noindent {\ding{90} “no longer” instead of “no more” on page 10 line 31.}  \\
234
235 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}\\
236
237 \noindent {\ding{90} “in the active state” add the on page 10 line 34. }  \\
238
239 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}\\
240
241 \noindent  {  \ding{90}  Lots  of  English and  grammar  mistakes.  I  recommend
242   rereading the paper line by line and  adjusting the sentences that do not make
243   sense.} \\
244
245 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  The English  of  the  paper has  been
246     carefully revised  and the readability  improved.  The new version  has been
247     checked by an English teacher.}}\\
248
249 \section*{Response to Reviewer No. 2 Comments}
250
251 The paper  entitled ``Perimeter-based Coverage Optimization  to Improve Lifetime
252 in Wireless Sensor  Networks'', by Ali Kadhum Idrees,  Karine Deschinkel, Michel
253 Salomon, and  Rapha\"el Couturier  proposes a new  protocol for  Wireless Sensor
254 Networks called PeCO (Perimeter-based  Coverage Optimization protocol) that aims
255 at optimizing the use of energy  by conjointly exploiting a spatial and temporal
256 subdivision. The protocol is based on  solving a Mixed Integer Linear Program at
257 each leader node, and at each iteration of the protocol. The results obtained by
258 PeCO are compared with three other competitors.\\
259
260 \noindent\textcolor{black}{\textbf{MAJOR COMMENTS:}} \\
261
262 \noindent {\bf  1.}  The  protocol framework  is not  described in  details.  In
263 particular, the  spatial and temporal subdivision  (page 2, line 11)  that is at
264 the  core of  PeCO,  is not  described  nor  justified in  much  detail. How  to
265 implement an efficient spatial subdivision ? On  page 10, line 11, the number of
266 subdivisions is said to be equal to 16, but the clustering algorithm used is not
267 mentioned. Is  this number dependent  of the size of  the sensing area?   Of the
268 number of sensors? Of the sensing range? The proposed protocol cannot be adopted
269 by  practitioners  if  such  an  important step  is  not  documented.   Temporal
270 subdivision suffers  from the  same lack of  description and  justification: why
271 should time  intervals have the same  duration? If they have  the same duration,
272 how should this common duration should be chosen?\\
273
274 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Spatial   and  temporal   choices  of
275     subdivision are not  the topics of the  paper. In the study,  we assume that
276     the deployment  of sensors is  almost uniform over  the region.  So  we only
277     need to  fix a regular  division of the region  into subregions to  make the
278     problem tractable.   The subdivision is  made such  that the number  of hops
279     between  any pairs  of sensors  inside  a subregion  is less  than or  equal
280     to~3. Concerning the choice of the sensing period duration, it is correlated
281     with the types of applications, with the amount of initial energy in sensors
282     batteries and also with the duration of the exchange phase. All applications
283     do  not  have  the  same  Quality of  Service  requirements.   In  our  case,
284     information exchange is  executed every hour, but the length  of the sensing
285     period could  be reduced and  adapted dynamically. On  the one hand,  a small
286     sensing  period would  allow  to  be more  reliable  but  would have  higher
287     communication costs.   On the other hand,  the choice of a  long duration may
288     cause problems in case of nodes failure during the sensing period.
289     Several  explanations on  these points  are given  throughout the  paper. In
290     particular,  we discuss  the number  of subregions  in Section  5.2 and  the
291     sensing duration in the second paragraph of Section 5.1.}}\\
292
293 \noindent {\bf  2.}Page 9,  Section 4, is  the Perimeter-based  coverage problem
294 NP-hard? This  question is important for  justifying the use of  a Mixed Integer
295 Linear Programming model.\\
296
297 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  The   perimeter  scheduling  coverage
298     problem is  NP-hard in  general, it  has been proved  in the  paper entitled
299     "Perimeter  Coverage Scheduling  in Wireless  Sensor Networks  Using Sensors
300     with a  Single Continuous Cover Range"  from Ka-Shun Hung and  King-Shan Lui
301     (EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2010, 2010:926075
302     doi:10.1155/2010/926075). In this  paper, authors study the  coverage of the
303     perimeter of  a large object  requiring to be  monitored. In our  study, the
304     large object  to be monitored  is the sensor  itself (or more  precisely its
305     sensing  area).  This  point  has  been  highlighted  at  the  beginning  of
306     Section~4.}}\\
307
308 \noindent {\bf 3.}  Page 9, the major  problem with the present paper  is, in my
309 opinion, the objective  function of the Mixed Integer Linear  Program (2). It is
310 not  described  in   the  paper,  and  looks  like  an   attempt  to  address  a
311 multiobjective      problem      (like     minimizing      overcoverage      and
312 undercoverage).  However, using  a  weighted sum  is  well known  not  to be  an
313 efficient  way to  address  biobjective problems.  The  introduction of  various
314 performance  metrics in  Section 5.1  also suggests  that the  authors have  not
315 decided exactly  which objective  function to use,  and compare  their protocols
316 against competitors without mentioning the exact purpose of each of them. If the
317 performance metrics  list given in Section  5.1 is exhaustive, then  the authors
318 should mention at the beginning of the  paper what are the aims of the protocol,
319 and explain how the protocol is built to optimize these objectives.  \\
320
321 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Right.   The   mixed  Integer  Linear
322     Program adresses  a multiobjective  problem, where the  goal is  to minimize
323     overcoverage and  undercoverage for each  coverage interval of a  sensor. As
324     far as  we know, representing  the objective function  as a weighted  sum of
325     criteria  to  be  minimized  in  case of  multicriteria  optimization  is  a
326     classical method.   In Section 5, the  comparison of protocols with  a large
327     variety of performance metrics allows  to select the most appropriate method
328     according to the QoS requirement of the application.}}\\
329
330 \noindent {\bf 4.} Page 11 Section 5.2, the sensor nodes are said to be based on
331 Atmels AVR ATmega103L microcontroller. If I  am not mistaken, these devices have
332 128 KBytes of memory, and I didn't find  any clue that they can run an operating
333 system  like  Linux. This  point  is  of  primary  importance for  the  proposed
334 protocol,  since GLPK  (a C  API)  is supposed  to  be executed  by the  cluster
335 leader. In addition to that, GLPK requires  a non negligible amount of memory to
336 run  properly,   and  the  Atmels   AVR  ATmega103L  microcontroller   might  be
337 insufficient for  that purpose. The authors  are urged to provide  references of
338 previous works showing that these technical constraints are not preventing their
339 protocol to be implemented on  the aforementioned microcontroller. Then, on page
340 13, in Section "5.2.3 Energy Consumption", the estimation of $E_p^{com}$ for the
341 considered  microcontroller  seems quite  challenging  and  should be  carefully
342 documented. Indeed, this is  a key point in providing a  fair comparison of PeCO
343 with its competitors.\\
344
345 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer 1:}
346 To implement PeCO on real sensors nodes with limited memories capacities, we can act on :
347 \begin{itemize}
348 \item  the solver  : GLPK  is  memory consuming  for the  resolution of  integer
349   programming    (IP)   compared    with   other    commercial   solvers    like
350   CPLEX\textregistered.  Commercial  solvers  generally outperform  open  source
351   solvers (See  the report : ``Analysis of commercial  and free and  open source
352   solvers  for linear  optimization problems"  by B.  Meindl and  M. Templ  from
353   Vienna  University  of  Technology).  Memory  use depends  on  the  number  of
354   variables and number  of constraints.  For linear programs  (LP), a reasonable
355   estimate of memory use with CPLEX \textregistered~is to allow one megabyte per
356   thousand constraints.  For integer  programs, no  simple formula  exists since
357   memory use depends so heavily on the size of the branch and bound tree (B \& B
358   tree). But, the estimate for linear  programs still provides a lower bound. In
359   our  case,  the  characteristics  of  the  integer  programming  (2)  are  the
360   following:
361 \begin{itemize}
362 \item number of variables : $S* (2*I+1)$
363 \item number of constraints : $2* I *S$
364 \item number of non-zero coefficients : $2* I *S * B$
365 \item number of parameters (in the objective function) : $2* I *S$
366 \end{itemize}
367 where $S$ denotes the number of sensors in the subregion, $I$ the average number
368 of cover intervals per  sensor, $B$ the average number of  sensors involved in a
369 coverage interval. The  following table gives the memory use  with GLPK to solve
370 the integer  program (column 3) and  its LP-relaxation (column 4)  for different
371 problem  sizes. The  sixth  column gives  an  estimate of  the  memory use  with
372 CPLEX\textregistered  to solve  the  LP-relaxation according  to  the number  of
373 constraints.
374 \medskip \\
375 \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|r|}
376 \hline
377 Total number & S & I & GLPK IP & GLPK LP & nodes&CPLEX\\
378 of nodes &&&&relaxation &B\&B tree &\\
379 \hline
380 100 & 6.25& 5&0.2 MB & 0.2 Mb &1 &  64 kB\\
381 \hline
382 200 & 12.5& 11&1.7 MB & 1.6 Mb &1 & 281 kB\\
383 \hline
384 300 &18.5 & 17&3.6 MB & 3.5 Mb & 3 &644 kB\\
385 \hline
386 \end{tabular}
387 \medskip  \\
388 It  is noteworthy  that the  difference  of memory  used with  GLPK between  the
389 resolution of  the IP  and its  LP-relaxation is  very weak  (not more  than 0.1
390 MB). The size of  the branch and bound tree dos not exceed  3 nodes. This result
391 leads one to  believe that the memory use with  CPLEX\textregistered for solving
392 the IP would be very close to that  for the LP-relaxation, that is to say around
393 100 Kb for a subregion containing $S=10$ sensors.  Moreover the IP seems to have
394 some specifities that encourage us to develop our own solver (coefficents matrix
395 is  very sparse)  or  to use  an  existing heuristic  to  find good  approximate
396 solutions (Reference : ``A feasibility pump heuristic  for general mixed-integer
397 problems",  Livio  Bertacco  and  Matteo Fischetti  and  Andrea  Lodi,  Discrete
398 Optimization, issn 1572-5286).
399 \item  the subdivision  of the  region of  interest. To  make the  resolution of
400   integer programming tractable by a leader  sensor, we need to limit the number
401   of nodes  in each subregion  (the number of  variables and constraints  of the
402   integer  programming  is  directly  depending  on  the  number  of  nodes  and
403   neigbors). It is therefore necessary to  adapt the subdvision according to the
404   number of sensors deployed in the area  and their sensing range (impact on the
405   number of coverage intervals).
406 \end{itemize}
407 A discussion about memory consumption has been added in Section 5.2}}
408 \bigskip \\
409 \indent \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer 2:} In Section 5.2  we give a table with
410     the  power  consumption  values  which   are  used  to  compute  the  energy
411     consumption. These ones are  based on the energy model of  (Vu et al. 2006).
412 }}
413
414 \bigskip
415
416 \noindent\textcolor{black}{\textbf{MINOR COMMENTS:}} \\
417
418 \noindent  {\ding{90}  Page 12,  lines  7-15,  the  authors mention  that  DiLCO
419   protocol is  close to  PeCO. This  should be mentioned  earlier in  the paper,
420   ideally in Section 2 (Related Literature), along with the detailed description
421   of DESK and GAF, the competitors of the proposed protocol, PeCO.  }  \\
422
423 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right. This observation has been added
424     at the end of the introduction.}}\\
425
426 \noindent  {\ding{90}  Page 2,  line  20,  ``An  optimal scheduling"  should  be
427   replaced with ``An optimal schedule" } \\
428
429 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
430
431 \noindent  {\ding{90} Page  4, we  first read  (line 23)  ``we assume  that each
432   sensor node can directly transmit its  measurements to a mobile sink", then on
433   line  30, "We  also assume  that the  communication range  $Rc$ satisfies  $Rc
434   >=2Rs$. In  fact, Zhang and Hou  (2005) proved that if  the transmission range
435   fulfills  the previous  hypothesis, the  complete  coverage of  a convex  area
436   implies  connectivity  among  active  nodes.".  These  two  assumptions  seems
437   redundant.}  \\
438
439 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Yes, you  are  right  and we  removed
440     sentences about the sink. Indeed we consider multi-hop communication.}}\\
441
442 \noindent {\ding{90} Page 4, line 37, a definition for k-covered is missing (the
443   sentence is an equivalence property).}  \\
444
445 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right.   A network area is  said to be
446     $k$-covered if every point in the area  is covered by at least k sensors. We
447     added this definition in the paper.}}\\
448
449 \noindent  {\ding{90} Page  5, lines  34 and  37, replace  [0, $2\pi$]  with [0,
450     $2\pi$) } \\
451
452 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
453
454 \noindent {\ding{90} Page 5, line 36 and  43, replace ``figure 2" with ``Figure 2"
455 } \\
456
457 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
458
459 \noindent {\ding{90}  Page 5, line 50, replace ``section 4" with ``Section 4" }  \\
460
461 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
462
463 \noindent {\ding{90}   Page 5, line 51, replace ``figure 3" with ``Figure 3"}  \\
464
465 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
466
467 \noindent {\ding{90}  Page 7, line 20 ``regular homogeneous subregions" is too vague. }  \\
468
469 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} As  mentioned in the  previous remark,
470     the spatial subdivision  was not clearly explained in the  paper. We added a
471     discussion about  this question in  the article. Thank you  for highlighting
472     it. }}.\\
473
474 \noindent {\ding{90} Page 7, line 24, replace ``figure 4" with ``Figure 4"}  \\
475
476 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
477
478
479 \noindent {\ding{90}  Page 7, line 47, replace ``Five status" with ``Five statuses" }  \\
480
481 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
482
483 \noindent {\ding{90} Page 9, the constraints of the Mixed Integer Linear Program
484   (2)  are  not  numbered.  There  are two  inequalities  for  overcoverage  and
485   undercoverage that  are used to  define Mij and  Vij. Why not  using replacing
486   these inequalities by equalities? }  \\
487
488 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} For minimizing the objective function,
489     $M_{i}^{j}$ and  $V_{i}^{j}$ should  be set to  the smallest  possible value
490     such that  the inequalities are satisfied.  It is explained in  the answer 4
491     for  the reviewer  1.  But,  at optimality,  constraints  are not  necessary
492     satisfied with equality. For instance, if a sensor $j$ is overcovered, there
493     exists at least one of its coverage  interval (say $i$) for which the number
494     of active sensors  (denoted by $l^{i}$) covering this part  of the perimeter
495     is greater than  $l$. In this case,  $M_{i}^{j}=0$, $V_{i}^{j}=l^{i}-l$, the
496     corresponding inequality $\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) + M^j_i \geq l$
497     is a  strict inequality since  $\sum_{k \in A}  ( a^j_{ik} ~  X_{k})=l^{i} >
498     l$. }}\\
499
500 \noindent  {\ding{90}  Page  10,  line  50,  ``or if  the  network  is  no  more
501   connected". In order to assess this,  the communication range should be known,
502   but it is not given in Table 2. }  \\
503
504 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed}}.\\
505
506 \noindent  {\ding{90} Page  10, line  53,  the ``Coverage  ratio" definition  is
507   provided for a given period p? Then in the formula on top of page 11, N is set
508   to 51 times 26, why? Is it somehow  related to the sensing area having size 50
509   times 25? } \\
510
511 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Yes, the  ``Coverage ratio" definition
512     is provided for a given period p. N is set to 51 times 26 = 1326 grid points
513     because we discretized the  sensing field as a regular grid,  a point on the
514     contour and  a point  every meter. Yes,  it is related  to the  sensing area
515     having size 50 meters times 25 meters.}}\\
516
517 \noindent {\ding{90}  Page 11,  line 17  in the  formula of  ASR, |S|  should be
518   replaced with J (where J is defined page 4 line 16). }  \\
519
520 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
521
522 \noindent {\ding{90} Page 13, line 41 and 43, replace ``figure 8" with ``Figure 8"
523 } \\
524
525 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed }}.\\
526
527 We are very grateful to the  reviewers who, by their recommendations, allowed us
528 to improve the quality of our article.
529
530 \begin{flushright}
531 Best regards\\
532 The authors
533 \end{flushright} 
534  
535
536
537 \end{document}