]> AND Private Git Repository - LiCO.git/blobdiff - PeCO-EO/articleeo.tex~
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
reponses KD
[LiCO.git] / PeCO-EO / articleeo.tex~
index 58e1e1d5c1a0b3d7804a86267c221ee492572793..96b4465cc70683363758f94036cda1a65c9a3c78 100644 (file)
@@ -197,6 +197,15 @@ used~\citep{castano2013column,doi:10.1080/0305215X.2012.687732,deschinkel2012col
 
 
 
 
 
 
+The authors in \citep{Idrees2} propose a Distributed Lifetime Coverage Optimization (DiLCO) protocol, maintains the coverage and improves the lifetime in WSNs. It is  an improved version
+of a research work they presented in~\citep{idrees2014coverage}.  First, they partition the area of interest into subregions using a divide-and-conquer method. DiLCO protocol is then distributed on the sensor nodes in each subregion in a second step. DiLCO protocol combines two techniques: a leader election in each subregion, followed by an optimization-based node activity scheduling performed by each elected leader. The proposed DiLCO protocol is a periodic protocol where each period is decomposed into 4 phases: information exchange, leader election, decision, and sensing. The simulations show that DiLCO is able to increase the WSN lifetime and provides improved coverage performance. {\it  In the PeCO
+  protocol, We have proposed a new mathematical optimization model. Instead of trying to
+cover a set of specified points/targets as in DiLCO protocol, we formulate an integer program based
+on perimeter coverage of each sensor. The model involves integer variables to capture the deviations between the actual level of coverage and the required level. The idea is that an optimal scheduling will be obtained by minimizing a weighted sum of these deviations.}
+  
+  
+  
+
 \section{ The P{\scshape e}CO Protocol Description}
 \label{sec:The PeCO Protocol Description}
 
 \section{ The P{\scshape e}CO Protocol Description}
 \label{sec:The PeCO Protocol Description}
 
@@ -217,11 +226,7 @@ of interest.  We  assume that all the  sensor nodes are homogeneous  in terms of
 communication,  sensing,  and  processing capabilities  and  heterogeneous  from
 the energy provision  point of  view.  The  location information  is available  to a
 sensor node either  through hardware such as embedded GPS  or location discovery
 communication,  sensing,  and  processing capabilities  and  heterogeneous  from
 the energy provision  point of  view.  The  location information  is available  to a
 sensor node either  through hardware such as embedded GPS  or location discovery
-algorithms.   We  assume  that  each  sensor  node  can  directly  transmit  its
-measurements to  a mobile  sink node.  For  example, a sink  can be  an unmanned
-aerial  vehicle  (UAV)  flying  regularly  over  the  sensor  field  to  collect
-measurements from sensor nodes. A mobile sink node collects the measurements and
-transmits them to the base station.   We consider a Boolean disk coverage model,
+algorithms. We consider a Boolean disk coverage model,
 which is the most  widely used sensor coverage model in  the literature, and all
 sensor nodes  have a constant sensing  range $R_s$.  Thus, all  the space points
 within a disk centered at a sensor with  a radius equal to the sensing range are
 which is the most  widely used sensor coverage model in  the literature, and all
 sensor nodes  have a constant sensing  range $R_s$.  Thus, all  the space points
 within a disk centered at a sensor with  a radius equal to the sensing range are
@@ -527,8 +532,8 @@ Our coverage optimization problem can then be mathematically expressed as follow
 \begin{array}{ll}
 \min \sum_{j \in S} \sum_{i \in I_j} (\alpha^j_i ~ M^j_i + \beta^j_i ~ V^j_i )&\\
 \textrm{subject to :}&\\
 \begin{array}{ll}
 \min \sum_{j \in S} \sum_{i \in I_j} (\alpha^j_i ~ M^j_i + \beta^j_i ~ V^j_i )&\\
 \textrm{subject to :}&\\
-\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) + M^j_i  = l \quad \forall i \in I_j, \forall j \in S\\
-\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) - V^j_i  = l \quad \forall i \in I_j, \forall j \in S\\
+\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) + M^j_i  \geq l \quad \forall i \in I_j, \forall j \in S\\
+\sum_{k \in A} ( a^j_{ik} ~ X_{k}) - V^j_i  \leq l \quad \forall i \in I_j, \forall j \in S\\
 X_{k} \in \{0,1\}, \forall k \in A
 \end{array}
 \right.
 X_{k} \in \{0,1\}, \forall k \in A
 \end{array}
 \right.
@@ -827,40 +832,44 @@ not ineffective for the smallest network sizes.
 \end{figure} 
 
 
 \end{figure} 
 
 
+\subsubsection{\bf Impact of $\alpha$ and $\beta$ on PeCO's performance}
+Table~\ref{my-labelx} explains all possible network lifetime result of the relation between the different values of $\alpha$ and $\beta$, and for a network size equal to 200 sensor nodes. As can be seen in Table~\ref{my-labelx},  it is obvious and clear that when $\alpha$ decreased and $\beta$ increased by any step, the network lifetime for $Lifetime_{50}$ increased and the $Lifetime_{95}$ decreased. Therefore, selecting the values of $\alpha$ and $\beta$ depend on the application type used in the sensor nework. In PeCO protocol, $\alpha$ and $\beta$ are chosen based on the largest value of network lifetime for $Lifetime_{95}$.
+
+\begin{table}[h]
+\centering
+\caption{The impact of $\alpha$ and $\beta$ on PeCO's performance}
+\label{my-labelx}
+\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
+\hline
+$\alpha$ & $\beta$ & $Lifetime_{50}$ & $Lifetime_{95}$ \\ \hline
+0.0 & 1.0 & 151 & 0 \\ \hline
+0.1 & 0.9 & 145 & 0 \\ \hline
+0.2 & 0.8 & 140 & 0 \\ \hline
+0.3 & 0.7 & 134 & 0 \\ \hline
+0.4 & 0.6 & 125 & 0 \\ \hline
+0.5 & 0.5 & 118 & 30 \\ \hline
+0.6 & 0.4 & 94 & 57 \\ \hline
+0.7 & 0.3 & 97 & 49 \\ \hline
+0.8 & 0.2 & 90 & 52 \\ \hline
+0.9 & 0.1 & 77 & 50 \\ \hline
+1.0 & 0.0 & 60 & 44 \\ \hline
+\end{tabular}
+\end{table}
 
 
 \section{Conclusion and Future Works}
 \label{sec:Conclusion and Future Works}
 
 
 
 \section{Conclusion and Future Works}
 \label{sec:Conclusion and Future Works}
 
-In this paper  we have studied the problem of  Perimeter-based Coverage Optimization in
-WSNs. We have designed  a new protocol, called Perimeter-based  Coverage Optimization, which
-schedules nodes'  activities (wake up  and sleep  stages) with the  objective of
-maintaining a  good coverage ratio  while maximizing the network  lifetime. This
-protocol is  applied in a distributed  way in regular subregions  obtained after
-partitioning the area of interest in a preliminary step. It works in periods and
-is based on the resolution of an integer program to select the subset of sensors
-operating in active status for each period. Our work is original in so far as it
-proposes for  the first  time an  integer program  scheduling the  activation of
-sensors  based on  their perimeter  coverage level,  instead of  using a  set of
-targets/points to be covered.
-
-
-We  have carried out  several simulations  to  evaluate the  proposed protocol.   The
-simulation  results  show   that  PeCO  is  more   energy-efficient  than  other
-approaches, with respect to lifetime,  coverage ratio, active sensors ratio, and
-energy consumption.
+In this paper  we have studied the problem of  Perimeter-based Coverage Optimization in WSNs. We have designed  a new protocol, called Perimeter-based  Coverage Optimization, which schedules nodes'  activities (wake up  and sleep  stages) with the  objective of maintaining a  good coverage ratio  while maximizing the network  lifetime. This protocol is  applied in a distributed  way in regular subregions  obtained after partitioning the area of interest in a preliminary step. It works in periods and
+is based on the resolution of an integer program to select the subset of sensors operating in active status for each period. Our work is original in so far as it proposes for  the first  time an  integer program  scheduling the  activation of sensors  based on  their perimeter  coverage level,  instead of  using a  set of targets/points to be covered.   
 
 
-We plan to extend our framework so that the schedules are planned for multiple
-sensing periods.
 
 
-We also want  to improve our integer program to  take into account heterogeneous
-sensors  from both  energy  and node  characteristics point of views.
+We have carried out  several simulations  to  evaluate the  proposed protocol. The simulation  results  show   that  PeCO  is  more   energy-efficient  than  other approaches, with respect to lifetime,  coverage ratio, active sensors ratio, and energy consumption. 
 
 
-Finally,  it   would  be   interesting  to  implement   our  protocol   using  a
-sensor-testbed to evaluate it in real world applications.
+We plan to extend our framework so that the schedules are planned for multiple sensing periods. We also want to improve our integer program to  take into account heterogeneous sensors  from both  energy and node characteristics point of views. Finally,  it would  be interesting to implement our protocol using  a sensor-testbed to evaluate it in real world applications.
 
 \bibliographystyle{gENO}
 
 \bibliographystyle{gENO}
-\bibliography{biblio}
+\bibliography{biblio} %articleeo
 
 
 \end{document}
 
 
 \end{document}