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version R4 pour soumission
[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 6174 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 ever been  
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 page~9, at the end of Section~3.3.  After
90     the information exchange among the sensor  nodes in the subregion, each node
91     will have all the  information needed to decide if it will  be 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 large enough  to prevent
143     undercoverage and thus  to reach the highest possible  coverage ratio.  Beta
144     should  be large  enough  to prevent  overcoverage and  thus  to activate  a
145     minimum number of sensors.  The  values of $\alpha_{i}^{j}$ can be identical
146     for all coverage  intervals $i$ of one  sensor $j$ in order  to express that
147     the   perimeter  of   each   sensor  should   be   uniformly  covered,   but
148     $\alpha_{i}^{j}$ values can be differentiated  between sensors to force some
149     regions to be  better covered than others. The choice  of $\beta \gg \alpha$
150     prevents the overcoverage, and so limit  the activation of a large number of
151     sensors, but  as $\alpha$  is low,  some areas may  be poorly  covered. This
152     explains the results obtained for $Lifetime_{50}$ with $\beta \gg \alpha$: a
153     large number of  periods with low coverage ratio.  With  $\alpha \gg \beta$,
154     we favor  the coverage  even if  some areas  may be  overcovered, so  a high
155     coverage ratio  is reached, but a  large number of sensors  are activated to
156     achieve this goal.   Therefore the network lifetime is  reduced.  The choice
157     $\alpha=0.6$ and  $\beta=0.4$ seems to  achieve the best  compromise between
158     lifetime and 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
173     paragraph  about  our  previous  work  on  DiLCO  protocol  to  explain  the
174     difference with PeCO. }}\\
175
176 \noindent {\bf 7.} The methodology is implemented in OMNeT++ (network simulator)
177 and tested  against 2 existing algorithms  and a previously developed  method by
178 the authors.   The simulation results  are thorough  and show that  the proposed
179 method improves the  coverage and network lifetime compared with  the 3 existing
180 methods. The results are similar to previous work done by their team.\\
181
182 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Although  the study conducted  in this
183     paper reuses the  same protocol presented in our previous  work, we focus in
184     this  paper on  the mathematical  optimization model  developed to  schedule
185     nodes  activities.   We deliberately  chose  to  keep the  same  performance
186     indicators to  compare the results  obtained with this new  formulation with
187     other existing algorithms.}}\\
188
189 \noindent {\bf 8.}  Since this paper  is attacking the coverage problem, I would
190 like  to  see more  information  on  the amount  of  coverage  the algorithm  is
191 achieving. It seems that  there is a tradeoff in this  algorithm that allows the
192 network to increase  its lifetime but does not improve  the coverage ratio. This
193 may be an  issue if this approach  is used in an application  that requires high
194 coverage ratio. \\
195
196 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Your  remark is very interesting.  Indeed,
197     Figures 8(a) and (b) highlight this  result. The PeCO protocol allows to achieve
198     a coverage  ratio greater than $50\%$  for far more periods  than the others
199     three  methods, but  for applications  requiring  a high  level of  coverage
200     (greater than  $95\%$), the DiLCO method is  more efficient. It is  explained at
201     the end of Section 5.2.4.}}\\
202
203 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  ENGLISH and GRAMMAR %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
204
205 \noindent\textcolor{black}{\textbf{\Large English and Grammar:}}\\
206
207 \noindent {\ding{90} The first paragraph of every Section is not indented.}\\
208
209 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right,  fixed. The first  paragraph of
210     every Section is indented in the new version. }}\\
211
212 \noindent  {\ding{90} You  seem to  be writing  in the  first person.  I suggest
213   rewriting sentences that include ``we'' ``our'' or ``I'' in the third person. (There
214   are too many instances to list them  all. They are easily found using the find
215   tool.)  }  \\
216
217 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} It  is very  common to  find sentences
218     with ``we''  and ``our'' in  scientific papers to explain  the work made  by the
219     authors. Nevertheless  we agree with  the reviewer and we  reformulated some
220     sentences in the paper to avoid too many uses of the first person. }}\\
221
222 \noindent {\ding{90} Run-on sentence: Page 2 lines 43-48} \\
223
224 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  We  rewrote   this  sentence  in  two
225     separated sentences.  }}\\
226
227 \noindent {\ding{90} Add an “and” after the comma on page 3 line 34.}  \\
228
229 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
230
231 \noindent {\ding{90} “model as” instead of “Than” on page 10 line 12.}  \\
232
233 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
234
235 \noindent {\ding{90} “no longer” instead of “no more” on page 10 line 31.}  \\
236
237 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
238
239 \noindent {\ding{90} “in the active state” add the on page 10 line 34. }  \\
240
241 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
242
243 \noindent  {  \ding{90}  Lots  of  English and  grammar  mistakes.  I  recommend
244   rereading the paper line by line and  adjusting the sentences that do not make
245   sense.} \\
246
247 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  The English  of  the  paper has  been
248     carefully revised  and the readability  improved.  The new version  has been
249     checked by an English teacher.}}\\
250
251 \section*{Response to Reviewer No. 2 Comments}
252
253 The paper  entitled ``Perimeter-based Coverage Optimization  to Improve Lifetime
254 in Wireless Sensor  Networks'', by Ali Kadhum Idrees,  Karine Deschinkel, Michel
255 Salomon, and  Rapha\"el Couturier  proposes a new  protocol for  Wireless Sensor
256 Networks called PeCO (Perimeter-based  Coverage Optimization protocol) that aims
257 at optimizing the use of energy  by conjointly exploiting a spatial and temporal
258 subdivision. The protocol is based on  solving a Mixed Integer Linear Program at
259 each leader node, and at each iteration of the protocol. The results obtained by
260 PeCO are compared with three other competitors.\\
261
262 \noindent\textcolor{black}{\textbf{MAJOR COMMENTS:}} \\
263
264 \noindent {\bf  1.}  The  protocol framework  is not  described in  details.  In
265 particular, the  spatial and temporal subdivision  (page 2, line 11)  that is at
266 the  core of  PeCO,  is not  described  nor  justified in  much  detail. How  to
267 implement an efficient spatial subdivision ? On  page 10, line 11, the number of
268 subdivisions is said to be equal to 16, but the clustering algorithm used is not
269 mentioned. Is  this number dependent  of the size of  the sensing area?   Of the
270 number of sensors? Of the sensing range? The proposed protocol cannot be adopted
271 by  practitioners  if  such  an  important step  is  not  documented.   Temporal
272 subdivision suffers  from the  same lack of  description and  justification: why
273 should time  intervals have the same  duration? If they have  the same duration,
274 how should this common duration should be chosen?\\
275
276 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Spatial   and  temporal   choices  of
277     subdivision are not  the topics of the  paper. In the study,  we assume that
278     the deployment  of sensors is  almost uniform over  the region.  So  we only
279     need to  fix a regular  division of the region  into subregions to  make the
280     problem tractable.   The subdivision is  made such  that the number  of hops
281     between  any pairs  of sensors  inside  a subregion  is less  than or  equal
282     to~3. Concerning the choice of the sensing period duration, it is correlated
283     with the types of applications, with the amount of initial energy in sensors
284     batteries,  and  also   with  the  duration  of  the   exchange  phase.  All
285     applications do not  have the same Quality of Service  requirements.  In our
286     case, information  exchange is executed  every hour,  but the length  of the
287     sensing period could be reduced and  adapted dynamically. On the one hand, a
288     small sensing period  would allow the network to be  more reliable but would
289     have higher  communication costs.  On the  other hand, the choice  of a long
290     duration may  cause problems  in case  of nodes  failure during  the sensing
291     period.   Several explanations  on  these points  are  given throughout  the
292     paper. In particular, we discuss the number of subregions in Section 5.2 and
293     the sensing duration in the second paragraph of Section 5.1.}}\\
294
295 \noindent {\bf  2.}Page 9,  Section 4, is  the Perimeter-based  coverage problem
296 NP-hard? This  question is important for  justifying the use of  a Mixed Integer
297 Linear Programming model.\\
298
299 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  The   perimeter  scheduling  coverage
300     problem is  NP-hard in  general, it  has been proved  in the  paper entitled
301     ``Perimeter Coverage  Scheduling in  Wireless Sensor Networks  Using Sensors
302     with a Single  Continuous Cover Range'' from Ka-Shun Hung  and King-Shan Lui
303     (EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2010, 2010:926075
304     doi:10.1155/2010/926075). In this  paper, authors study the  coverage of the
305     perimeter of  a large object  requiring to be  monitored. In our  study, the
306     large object  to be monitored  is the sensor  itself (or more  precisely its
307     sensing  area).   This  point  has  been highlighted  at  the  beginning  of
308     Section~4.}}\\
309
310 \noindent {\bf 3.}  Page 9, the major  problem with the present paper  is, in my
311 opinion, the objective  function of the Mixed Integer Linear  Program (2). It is
312 not  described  in   the  paper,  and  looks  like  an   attempt  to  address  a
313 multiobjective      problem      (like     minimizing      overcoverage      and
314 undercoverage).  However, using  a  weighted sum  is  well known  not  to be  an
315 efficient  way to  address  biobjective problems.  The  introduction of  various
316 performance  metrics in  Section 5.1  also suggests  that the  authors have  not
317 decided exactly  which objective  function to use,  and compare  their protocols
318 against competitors without mentioning the exact purpose of each of them. If the
319 performance metrics  list given in Section  5.1 is exhaustive, then  the authors
320 should mention at the beginning of the  paper what are the aims of the protocol,
321 and explain how the protocol is built to optimize these objectives.  \\
322
323 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Right.   The   Mixed  Integer  Linear
324     Program adresses  a multiobjective  problem, where the  goal is  to minimize
325     overcoverage and  undercoverage for each  coverage interval of a  sensor. To
326     the best of our knowledge, representing the objective function as a weighted
327     sum of criteria  to be minimized in case of  multicriteria optimization is a
328     classical method.   In Section 5, the  comparison of protocols with  a large
329     variety of performance metrics allows  to select the most appropriate method
330     according to the QoS requirement of the application.}}\\
331
332 \noindent {\bf 4.} Page 11 Section 5.2, the sensor nodes are said to be based on
333 Atmels AVR ATmega103L microcontroller. If I  am not mistaken, these devices have
334 128 KBytes of memory, and I didn't find  any clue that they can run an operating
335 system  like  Linux. This  point  is  of  primary  importance for  the  proposed
336 protocol,  since GLPK  (a C  API)  is supposed  to  be executed  by the  cluster
337 leader. In addition to that, GLPK requires  a non negligible amount of memory to
338 run  properly,   and  the  Atmels   AVR  ATmega103L  microcontroller   might  be
339 insufficient for  that purpose. The authors  are urged to provide  references of
340 previous works showing that these technical constraints are not preventing their
341 protocol to be implemented on  the aforementioned microcontroller. Then, on page
342 13, in Section "5.2.3 Energy Consumption", the estimation of $E_p^{com}$ for the
343 considered  microcontroller  seems quite  challenging  and  should be  carefully
344 documented. Indeed, this is  a key point in providing a  fair comparison of PeCO
345 with its competitors.\\
346
347 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer 1:}
348 To implement PeCO on real sensors nodes with limited memories capacities, we can act on :
349 \begin{itemize}
350 \item  the solver  : GLPK  is  memory consuming  for the  resolution of  integer
351   programming    (IP)   compared    with   other    commercial   solvers    like
352   CPLEX\textregistered.  Commercial  solvers  generally outperform  open  source
353   solvers (See  the report : ``Analysis of commercial  and free and  open source
354   solvers  for linear  optimization problems"  by B.  Meindl and  M. Templ  from
355   Vienna  University  of  Technology).  Memory  use depends  on  the  number  of
356   variables and number  of constraints.  For linear programs  (LP), a reasonable
357   estimate of memory use with CPLEX \textregistered~is to allow one megabyte per
358   thousand constraints.  For integer  programs, no  simple formula  exists since
359   memory use depends so heavily on the size of the branch and bound tree (B \& B
360   tree). But, the estimate for linear  programs still provides a lower bound. In
361   our  case,  the  characteristics  of  the  integer  programming  (2)  are  the
362   following:
363 \begin{itemize}
364 \item number of variables : $S* (2*I+1)$
365 \item number of constraints : $2* I *S$
366 \item number of non-zero coefficients : $2* I *S * B$
367 \item number of parameters (in the objective function) : $2* I *S$
368 \end{itemize}
369 where $S$ denotes the number of sensors in the subregion, $I$ the average number
370 of cover intervals per  sensor, $B$ the average number of  sensors involved in a
371 coverage interval. The  following table gives the memory use  with GLPK to solve
372 the integer  program (column 3) and  its LP-relaxation (column 4)  for different
373 problem  sizes. The  sixth  column gives  an  estimate of  the  memory use  with
374 CPLEX\textregistered  to solve  the  LP-relaxation according  to  the number  of
375 constraints.
376 \medskip \\
377 \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|r|}
378 \hline
379 Total number & S & I & GLPK IP & GLPK LP & nodes&CPLEX\\
380 of nodes &&&&relaxation &B\&B tree &\\
381 \hline
382 100 & 6.25& 5&0.2 MB & 0.2 MB &1 &  64 KB\\
383 \hline
384 200 & 12.5& 11&1.7 MB & 1.6 MB &1 & 281 KB\\
385 \hline
386 300 &18.5 & 17&3.6 MB & 3.5 MB & 3 &644 KB\\
387 \hline
388 \end{tabular}
389 \medskip  \\ It  is noteworthy  that  the difference  of memory  used with  GLPK
390 between the resolution  of the IP and  its LP-relaxation is very  weak (not more
391 than  0.1  MB). The  size  of  the  branch and  bound  tree  does not  exceed  3
392 nodes.  This   result  leads   one  to   believe  that   the  memory   use  with
393 CPLEX\textregistered for  solving the  IP would  be very close  to that  for the
394 LP-relaxation, that is to say less than 300 KB for a subregion containing $S=12$
395 sensors.  Moreover  the IP seems to  have some specifities that  encourage us to
396 develop our own solver (coefficents matrix is very sparse) or to use an existing
397 heuristic to find  good approximate solutions (Reference :  ``A feasibility pump
398 heuristic  for  general  mixed-integer  problems",  Livio  Bertacco  and  Matteo
399 Fischetti and Andrea Lodi, Discrete Optimization, issn 1572-5286).
400 \item  the subdivision  of the  region of  interest. To  make the  resolution of
401   integer programming tractable by a leader  sensor, we need to limit the number
402   of nodes  in each subregion  (the number of  variables and constraints  of the
403   integer  programming  directly  depends  on  the  number  of  nodes  and
404   neigbors). It is therefore necessary to  adapt the subdvision according to the
405   number of sensors deployed in the area  and their sensing range (impact on the
406   number of coverage intervals).
407 \end{itemize}
408 A discussion about memory consumption has been added in Section 5.2}}
409 \bigskip \\
410 \indent \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer 2:} In Section 5.2  we give a table with
411     the  power  consumption  values  which   are  used  to  compute  the  energy
412     consumption. These ones are  based on the energy model of  (Vu et al. 2006).
413 }}
414
415 \bigskip
416
417 \noindent\textcolor{black}{\textbf{MINOR COMMENTS:}} \\
418
419 \noindent  {\ding{90}  Page 12,  lines  7-15,  the  authors mention  that  DiLCO
420   protocol is  close to  PeCO. This  should be mentioned  earlier in  the paper,
421   ideally in Section 2 (Related Literature), along with the detailed description
422   of DESK and GAF, the competitors of the proposed protocol, PeCO.  }  \\
423
424 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right. This observation has been added
425     at the end of the introduction.}}\\
426
427 \noindent  {\ding{90}  Page 2,  line  20,  ``An  optimal scheduling"  should  be
428   replaced with ``An optimal schedule" } \\
429
430 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
431
432 \noindent  {\ding{90} Page  4, we  first read  (line 23)  ``we assume  that each
433   sensor node can directly transmit its  measurements to a mobile sink", then on
434   line  30, "We  also assume  that the  communication range  $Rc$ satisfies  $Rc
435   >=2Rs$. In  fact, Zhang and Hou  (2005) proved that if  the transmission range
436   fulfills  the previous  hypothesis, the  complete  coverage of  a convex  area
437   implies  connectivity  among  active  nodes.".  These  two  assumptions  seems
438   redundant.}  \\
439
440 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:}  Yes, you  are  right  and we  removed
441     sentences about the sink. Indeed we consider multi-hop communication.}}\\
442
443 \noindent {\ding{90} Page 4, line 37, a definition for k-covered is missing (the
444   sentence is an equivalence property).}  \\
445
446 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right.   A network area is  said to be
447     $k$-covered if every point in the area  is covered by at least k sensors. We
448     added this definition in the paper.}}\\
449
450 \noindent  {\ding{90} Page  5, lines  34 and  37, replace  [0, $2\pi$]  with [0,
451     $2\pi$) } \\
452
453 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
454
455 \noindent {\ding{90} Page 5, line 36 and  43, replace ``figure 2" with ``Figure 2"
456 } \\
457
458 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
459
460 \noindent {\ding{90}  Page 5, line 50, replace ``section 4" with ``Section 4" }  \\
461
462 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
463
464 \noindent {\ding{90}   Page 5, line 51, replace ``figure 3" with ``Figure 3"}  \\
465
466 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
467
468 \noindent {\ding{90}  Page 7, line 20 ``regular homogeneous subregions" is too vague. }  \\
469
470 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} As  mentioned in the  previous remark,
471     the spatial subdivision  was not clearly explained in the  paper. We added a
472     discussion about  this question in  the article. Thank you  for highlighting
473     it. }}\\
474
475 \noindent {\ding{90} Page 7, line 24, replace ``figure 4" with ``Figure 4"}  \\
476
477 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
478
479
480 \noindent {\ding{90}  Page 7, line 47, replace ``Five status" with ``Five statuses" }  \\
481
482 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
483
484 \noindent {\ding{90} Page 9, the constraints of the Mixed Integer Linear Program
485   (2)  are  not  numbered.  There  are two  inequalities  for  overcoverage  and
486   undercoverage that  are used to  define Mij and  Vij. Why not  using replacing
487   these inequalities by equalities? }  \\
488
489 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} For minimizing the objective function,
490     $M_{i}^{j}$ and  $V_{i}^{j}$ should  be set to  the smallest  possible value
491     such that  the inequalities are satisfied.  It is explained in  answer 4
492     for reviewer  1.  But,  at optimality,  constraints  are not  necessary
493     satisfied with equality. For instance, if a sensor $j$ is overcovered, there
494     exists at least one of its coverage  interval (say $i$) for which the number
495     of active sensors  (denoted by $l^{i}$) covering this part  of the perimeter
496     is greater than  $l$. In this case,  $M_{i}^{j}=0$, $V_{i}^{j}=l^{i}-l$, the
497     corresponding inequality $\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) + M^j_i \geq l$
498     is a  strict inequality since  $\sum_{k \in A}  ( a^j_{ik} ~  X_{k})=l^{i} >
499     l$. }}\\
500
501 \noindent  {\ding{90}  Page  10,  line  50,  ``or if  the  network  is  no  more
502   connected". In order to assess this,  the communication range should be known,
503   but it is not given in Table 2. }  \\
504
505 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
506
507 \noindent  {\ding{90} Page  10, line  53,  the ``Coverage  ratio" definition  is
508   provided for a given period p? Then in the formula on top of page 11, N is set
509   to 51 times 26, why? Is it somehow  related to the sensing area having size 50
510   times 25? } \\
511
512 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Yes, the  ``Coverage ratio" definition
513     is provided for a given period p. N is set to 51 times 26 = 1326 grid points
514     because we discretized the  sensing field as a regular grid,  a point on the
515     contour and  a point  every meter. Yes,  it is related  to the  sensing area
516     having size 50 meters times 25 meters.}}\\
517
518 \noindent {\ding{90}  Page 11,  line 17  in the  formula of  ASR, |S|  should be
519   replaced with J (where J is defined page 4 line 16). }  \\
520
521 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
522
523 \noindent {\ding{90} Page 13, line 41 and 43, replace ``figure 8" with ``Figure 8"
524 } \\
525
526 \textcolor{blue}{\textbf{\textsc{Answer:} Right, fixed.}}\\
527
528 We are very grateful to the  reviewers who, by their recommendations, allowed us
529 to improve the quality of our article.
530
531 \begin{flushright}
532 Best regards\\
533 The authors
534 \end{flushright} 
535  
536
537
538 \end{document}