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Very simple update on the figure of energy consumption by Ali
authorali <ali@ali>
Fri, 17 Oct 2014 21:53:42 +0000 (23:53 +0200)
committerali <ali@ali>
Fri, 17 Oct 2014 21:53:42 +0000 (23:53 +0200)
Example.aux
Example.tex
R/EC.pdf

index f802ea6197bec38d638c5a162ebeb87198038bdd..6d02c426fcbfc9021d236438aa570610a12a092e 100644 (file)
@@ -45,7 +45,6 @@
 \newlabel{fig3}{{2}{6}}
 \newlabel{fig95}{{3}{7}}
 \newlabel{fig8}{{4}{7}}
 \newlabel{fig3}{{2}{6}}
 \newlabel{fig95}{{3}{7}}
 \newlabel{fig8}{{4}{7}}
-\newlabel{figLT95}{{5}{7}}
 \bibstyle{apalike}
 \bibdata{Example}
 \bibcite{berman04}{Berman and Calinescu, 2004}
 \bibstyle{apalike}
 \bibdata{Example}
 \bibcite{berman04}{Berman and Calinescu, 2004}
@@ -60,6 +59,7 @@
 \bibcite{kim2013maximum}{Kim and Cobb, 2013}
 \bibcite{Kumar:2005}{Kumar et\nobreakspace  {}al., 2005}
 \bibcite{li2013survey}{Li and Vasilakos, 2013}
 \bibcite{kim2013maximum}{Kim and Cobb, 2013}
 \bibcite{Kumar:2005}{Kumar et\nobreakspace  {}al., 2005}
 \bibcite{li2013survey}{Li and Vasilakos, 2013}
+\newlabel{figLT95}{{5}{8}}
 \newlabel{sec:Conclusion and Future Works}{{6}{8}}
 \bibcite{ling2009energy}{Ling and Znati, 2009}
 \bibcite{pujari2011high}{Manju and Pujari, 2011}
 \newlabel{sec:Conclusion and Future Works}{{6}{8}}
 \bibcite{ling2009energy}{Ling and Znati, 2009}
 \bibcite{pujari2011high}{Manju and Pujari, 2011}
index 02ee54e46774e9ba20d50cd7bf83f152a567b319..2558b1922f442cf744a706e3959d1ef5ebcc3e6d 100644 (file)
@@ -138,8 +138,6 @@ Vu \cite{chin2007}, Padmatvathy et al. \cite{pc10}, propose algorithms working i
 
 Various   approaches,   including   centralized,  or distributed
 algorithms, have been proposed to extend the network lifetime.
 
 Various   approaches,   including   centralized,  or distributed
 algorithms, have been proposed to extend the network lifetime.
-%For instance, in order to hide the occurrence of faults, or the sudden unavailability of
-%sensor nodes, some distributed algorithms have been developed in~\cite{Gallais06,Tian02,Ye03,Zhang05,HeinzelmanCB02}. 
 In       distributed      algorithms~\cite{yangnovel,ChinhVu,qu2013distributed},
 information  is   disseminated  throughout   the  network  and   sensors  decide
 cooperatively by communicating with their neighbors which of them will remain in
 In       distributed      algorithms~\cite{yangnovel,ChinhVu,qu2013distributed},
 information  is   disseminated  throughout   the  network  and   sensors  decide
 cooperatively by communicating with their neighbors which of them will remain in
@@ -170,153 +168,6 @@ used~\cite{castano2013column,rossi2012exact,deschinkel2012column}. {\it  In DiLC
   \cite{pedraza2006}  where the  objective is  to maximize  the number  of cover
   sets.}
 
   \cite{pedraza2006}  where the  objective is  to maximize  the number  of cover
   sets.}
 
-% ***** Part which must be rewritten - Start
-
-% Start of Ali's papers catalog => there's no link between them or with our work
-% (use of subregions; optimization based method; etc.)
-\iffalse
-Diongue  and  Thiare~\cite{diongue2013alarm}  proposed  an  energy  aware  sleep
-scheduling  algorithm  for lifetime  maximization  in  wireless sensor  networks
-(ALARM).  The proposed approach permits to schedule redundant nodes according to
-the weibull distribution.  This work did not analyze the  ALARM scheme under the
-coverage problem.
-
-Shi et al.~\cite{shi2009} modeled the Area Coverage Problem (ACP), which will be
-changed  into a  set coverage  problem. By  using this  model, they  proposed an
-Energy-Efficient central-Scheduling  greedy algorithm, which  can reduces energy
-consumption and increases network lifetime, by selecting a appropriate subset of
-sensor nodes to support the networks periodically.
-
-In ~\cite{chenait2013distributed},  the authors presented  a coverage-guaranteed
-distributed  sleep/wake scheduling  scheme so  ass to  prolong  network lifetime
-while guaranteeing network coverage. This scheme mitigates scheduling process to
-be more stable by avoiding  useless transitions between states without affecting
-the coverage level required by the application.
-
-The work  in~\cite{cheng2014achieving} presented a  unified sensing architecture
-for duty  cycled sensor  networks, called uSense,  which comprises  three ideas:
-Asymmetric Architecture, Generic Switching  and Global Scheduling. The objective
-is to provide a flexible and efficient coverage in sensor networks.
-
-In~\cite{ling2009energy},  the  lifetime  of  a  sensor  node  is  divided  into
-epochs. At  each epoch,  the base station  deduces the current  sensing coverage
-requirement  from application  or user  request. It  then applies  the heuristic
-algorithm in order to produce the set  of active nodes which take the mission of
-sensing during the current epoch.  After  that, the produced schedule is sent to
-the sensor nodes in the network.
-
-% What is the link between the previous work and this paragraph about DiLCO ?
-
-
-
-Yang et al.~\cite{yang2014energy} investigated  full area coverage problem under
-the probabilistic  sensing model in the  sensor networks. They  have studied the
-relationship between the coverage of two adjacent points mathematically and then
-convert  the problem of  full area  coverage into  point coverage  problem. They
-proposed $\varepsilon$-full area coverage optimization (FCO) algorithm to select
-a subset of sensors to provide  probabilistic area coverage dynamically so as to
-extend the network lifetime.
-
-The work proposed by  \cite{qu2013distributed} considers the coverage problem in
-WSNs where  each sensor has variable  sensing radius. The final  objective is to
-maximize the network coverage lifetime in WSNs.
-\fi
-% Same remark, no link with the two previous citations...
-
-% ***** Part which must be rewritten - End
-
-\iffalse
-
-Some algorithms have been developed in ~\cite{yang2014energy,ChinhVu,vashistha2007energy,deschinkel2012column,shi2009,qu2013distributed,ling2009energy,xin2009area,cheng2014achieving,ling2009energy} to solve the area coverage problem so as to preserve coverage and prolong the network lifetime.
-
-
-Yang et al.~\cite{yang2014energy} investigated full area coverage problem
-under the probabilistic sensing model in the sensor networks. They have studied the relationship between the
-coverage of two adjacent points mathematically and then convert the problem of full area coverage into point coverage problem. They proposed $\varepsilon$-full area coverage optimization (FCO) algorithm to select a subset
-of sensors to provide probabilistic area coverage dynamically so as to extend the network lifetime.
-
-
-Vu et al.~\cite{ChinhVu} proposed a localized and distributed greedy algorithm named DESK for generating non-disjoint cover sets which provide the k-area coverage for the whole network. 
-
-Qu et al.~\cite{qu2013distributed} developed a distributed algorithm using  adjustable sensing sensors
-for maintaining the full coverage of such sensor networks. The
-algorithm contains two major parts: the first part aims at
-providing $100\%$ coverage and the second part aims at saving
-energy by decreasing the sensing radius.
-
-Shi et al.~\cite{shi2009} modeled the Area Coverage Problem (ACP), which will be changed into a set coverage
-problem. By using this model, they are proposed  an  Energy-Efficient central-Scheduling greedy algorithm, which can reduces energy consumption and increases network lifetime, by selecting a appropriate subset of sensor nodes to support the networks periodically. 
-
-The work in~\cite{cheng2014achieving} presented a unified sensing architecture for duty cycled sensor networks, called uSense, which comprises three ideas: Asymmetric Architecture, Generic Switching and Global Scheduling. The objective is to  provide a flexible and efficient coverage in sensor networks.
-
- In~\cite{ling2009energy}, the lifetime of
-a sensor node is divided into epochs. At each epoch, the
-base station deduces the current sensing coverage requirement
-from application or user request. It then applies the heuristic algorithm in order to produce the set of active nodes which take the mission of sensing during the current epoch.  After that, the produced schedule is sent to the sensor nodes in the network. 
-\fi
-
-\iffalse
-
-The work in ~\cite{vu2009delaunay} considered the area coverage problem for variable sensing radii in WSNs by improving the energy balancing heuristic proposed in ~\cite{wang2007energy} so that  the area of interest can be full covered using Delaunay triangulation structure.
-
-Diongue and Thiare~\cite{diongue2013alarm} proposed an energy aware sleep scheduling algorithm for lifetime maximization in wireless sensor networks (ALARM).  The proposed approach permits to schedule redundant nodes according to the weibull distribution. This work did not analyze the ALARM scheme under the coverage problem. 
-
-In~\cite{xin2009area}, the authors proposed a circle intersection localized coverage algorithm
-to maintain connectivity  based  on loose connectivity critical condition
-. By using the connected coverage node set, it can maintain network
-connection in the case which loose condition is not meet.
-The authors in ~\cite{vashistha2007energy} addressed the full area coverage problem using information
-coverage. They are proposed a low-complexity heuristic algorithm to obtain full area information covers (FAIC), which they refer to as Grid Based FAIC (GB-FAIC) algorithm. Using these FAICs, they are obtained the optimal schedule for applying the sensing activity of sensor nodes  in order to
-achieve increased sensing lifetime of the network. 
-
-
-
-  
-
-
-In \cite{xu2001geography}, Xu et al. proposed a Geographical Adaptive Fidelity (GAF) algorithm, which uses geographic location information to divide the area of interest into fixed square grids. Within each grid, it keeps only one node staying awake to take the responsibility of sensing and communication.
-
-The main contributions of our DiLCO Protocol can be summarized as follows:
-(1) The distributed optimization over the subregions in the area of interest, 
-(2) The distributed dynamic leader election at each period by each sensor node in the subregion, 
-(3) The primary point coverage model to represent each sensor node in the network, 
-(4) The activity scheduling based optimization on the subregion, which are based on  the primary point coverage model to activate as less number as possible of sensor nodes  to take the mission of the coverage in each subregion, and (5) The improved energy consumption model.
-\fi
-\iffalse
-The work presented in~\cite{luo2014parameterized,tian2014distributed} tries to solve the target coverage problem so as to extend the network lifetime since it is easy to verify the coverage status of discreet target.
-%Je ne comprends pas la phrase ci-dessus
-The work proposed in~\cite{kim2013maximum} considers the barrier-coverage problem in WSNs. The final goal is to maximize the network lifetime such that any penetration of the intruder is detected.
-%inutile de parler de ce papier car il concerne barrier coverage
-In \cite{ChinhVu},  the authors propose a localized and distributed greedy algorithm named DESK for generating non-disjoint cover sets which provide the k-coverage for the whole network. 
-Our Work in~\cite{idrees2014coverage} proposes a coverage optimization protocol to improve the lifetime in heterogeneous energy wireless sensor networks. In this work, the coverage protocol distributed in each sensor node in the subregion but the optimization take place over the the whole subregion. We are considered only distributing the coverage protocol over two subregions.  
-
-The work presented in ~\cite{Zhang} focuses on a distributed clustering method, which aims to extend the network lifetime, while the coverage is ensured.
-
-The work proposed by \cite{qu2013distributed} considers the coverage problem in WSNs where each sensor has variable sensing radius. The final objective is to maximize the network coverage lifetime in WSNs.
-
-
-
-Casta{\~n}o et al.~\cite{castano2013column} proposed a multilevel approach based on column generation (CG) to  extend the network lifetime with connectivity and coverage constraints. They are included  two heuristic methods  within the CG framework so as to accelerate the solution process. 
-In \cite{diongue2013alarm}, diongue is proposed an energy Aware sLeep scheduling AlgoRithm for lifetime maximization in WSNs (ALARM) algorithm for coverage lifetime maximization in wireless sensor networks. ALARM is sensor node scheduling approach for lifetime maximization in WSNs in which it schedule redundant nodes according to the weibull distribution  taking into consideration frequent nodes failure.
-Yu et al.~\cite{yu2013cwsc} presented a connected k-coverage working sets construction
-approach (CWSC) to maintain k-coverage and connectivity. This approach try to select the minimum number of connected sensor nodes that can provide k-coverage ($k \geq 1$).
-In~\cite{cheng2014achieving}, the authors are presented a unified sensing architecture for duty cycled sensor networks, called uSense, which comprises three ideas: Asymmetric Architecture, Generic Switching and Global Scheduling. The objective is to  provide a flexible and efficient coverage in sensor networks.
-
-In~\cite{yang2013energy}, the authors are investigated full area coverage problem
-under the probabilistic sensing model in the sensor networks. %They are designed $\varepsilon-$full area coverage optimization (FCO) algorithm to select a subset of sensors to provide probabilistic area coverage dynamically so as to extend the network lifetime.
-In \cite{xu2001geography}, Xu et al. proposed a Geographical Adaptive Fidelity (GAF) algorithm, which uses geographic location information to divide the area of interest into fixed square grids. Within each grid, it keeps only one node staying awake to take the responsibility of sensing and communication.
-
-The main contributions of our DiLCO Protocol can be summarized as follows:
-(1) The distributed optimization over the subregions in the area of interest, 
-(2) The distributed dynamic leader election at each round by each sensor node in the subregion, 
-(3) The primary point coverage model to represent each sensor node in the network, 
-(4) The activity scheduling based optimization on the subregion, which are based on  the primary point coverage model to activate as less number as possible of sensor nodes  to take the mission of the coverage in each subregion,
-(5) The improved energy consumption model.
-
-\fi
 
 \section{\uppercase{Description of the DiLCO protocol}}
 \label{sec:The DiLCO Protocol Description}
 
 \section{\uppercase{Description of the DiLCO protocol}}
 \label{sec:The DiLCO Protocol Description}
@@ -326,21 +177,6 @@ on  each subregion  in  the area  of interest.   It  is based  on two  efficient
 techniques: network leader election  and sensor activity scheduling for coverage
 preservation  and  energy  conservation,  applied  periodically  to  efficiently
 maximize the lifetime in the network.
 techniques: network leader election  and sensor activity scheduling for coverage
 preservation  and  energy  conservation,  applied  periodically  to  efficiently
 maximize the lifetime in the network.
-\iffalse  The main  features of  our DiLCO  protocol: i)It  divides the  area of
-interest  into subregions  by using  divide-and-conquer concept,  ii)It requires
-only the  information of  the nodes  within the subregion,  iii) it  divides the
-network lifetime into rounds, iv)It based on the autonomous distributed decision
-by  the nodes in  the subregion  to elect  the Leader,  v)It apply  the activity
-scheduling  based optimization  on  the  subregion, vi)  it  achieves an  energy
-consumption balancing  among the nodes  in the subregion by  selecting different
-nodes as a leader during the  network lifetime, vii) It uses the optimization to
-select the best  representative set of sensors in the  subregion by optimize the
-coverage and the  lifetime over the area of interest,  viii)It uses our proposed
-primary point coverage model, which represent the sensing range of the sensor as
-a set of points, which are used by the our optimization algorithm, ix) It uses a
-simple  energy model that  takes communication,  sensing and  computation energy
-consumptions into account to evaluate the performance of our protocol. 
-\fi
 
 \subsection{Assumptions and models}
 
 
 \subsection{Assumptions and models}
 
@@ -368,53 +204,9 @@ corresponding to  a sensor node is covered  by its neighboring nodes  if all its
 primary points are covered. Obviously,  the approximation of coverage is more or
 less accurate according to the number of primary points.
 
 primary points are covered. Obviously,  the approximation of coverage is more or
 less accurate according to the number of primary points.
 
-\iffalse
-By  knowing the  position (point  center: ($p_x,p_y$))  of  a wireless
-sensor node  and its $R_s$,  we calculate the primary  points directly
-based on the proposed model. We  use these primary points (that can be
-increased or decreased if necessary)  as references to ensure that the
-monitored  region  of interest  is  covered  by  the selected  set  of
-sensors, instead of using all the points in the area.
-
-\indent  We can  calculate  the positions of the selected primary
-points in the circle disk of the sensing range of a wireless sensor
-node (see figure~\ref{fig1}) as follows:\\
-$(p_x,p_y)$ = point center of wireless sensor node\\  
-$X_1=(p_x,p_y)$ \\ 
-$X_2=( p_x + R_s * (1), p_y + R_s * (0) )$\\           
-$X_3=( p_x + R_s * (-1), p_y + R_s * (0)) $\\
-$X_4=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (1) )$\\
-$X_5=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (-1 )) $\\
-$X_6= ( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (0)) $\\
-$X_7=( p_x + R_s *  (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (0))$\\
-$X_8=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $\\
-$X_9=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $\\
-$X_{10}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
-$X_{11}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
-$X_{12}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
-$X_{13}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $.
-
- \begin{figure}[h!]
-\centering
- \begin{multicols}{3}
-\centering
-%\includegraphics[scale=0.20]{fig21.pdf}\\~ ~ ~ ~ ~(a)
-%\includegraphics[scale=0.20]{fig22.pdf}\\~ ~ ~ ~ ~(b)
-\includegraphics[scale=0.25]{principles13.pdf}%\\~ ~ ~ ~ ~(c)
-%\includegraphics[scale=0.10]{fig25.pdf}\\~ ~ ~(d)
-%\includegraphics[scale=0.10]{fig26.pdf}\\~ ~ ~(e)
-%\includegraphics[scale=0.10]{fig27.pdf}\\~ ~ ~(f)
-\end{multicols} 
-\caption{Wireless Sensor Node represented by 13 primary points}
-%\caption{Wireless Sensor Node represented by (a)5, (b)9 and (c)13 primary points respectively}
-\label{fig1}
-\end{figure}
-
-\fi
 
 \subsection{Main idea}
 \label{main_idea}
 
 \subsection{Main idea}
 \label{main_idea}
-
 \noindent We start  by applying a divide-and-conquer algorithm  to partition the
 area of interest  into smaller areas called subregions and  then our protocol is
 executed   simultaneously  in   each   subregion.
 \noindent We start  by applying a divide-and-conquer algorithm  to partition the
 area of interest  into smaller areas called subregions and  then our protocol is
 executed   simultaneously  in   each   subregion.
@@ -479,53 +271,6 @@ to each sensor  in the same subregion to  indicate it if it has to  be active or
 not.  Alternately, if  the  sensor  is not  the  leader, it  will  wait for  the
 Active-Sleep packet to know its state for the coming sensing phase.
 
 not.  Alternately, if  the  sensor  is not  the  leader, it  will  wait for  the
 Active-Sleep packet to know its state for the coming sensing phase.
 
-\iffalse
-\subsubsection{Information Exchange Phase}
-
-Each sensor node $j$ sends its position, remaining energy $RE_j$, and
-the number of neighbors  $NBR_j$ to all wireless sensor nodes in
-its subregion by using an INFO packet and then listens to the packets
-sent from  other nodes.  After that, each  node will  have information
-about  all the  sensor  nodes in  the  subregion.  In  our model,  the
-remaining energy corresponds to the time that a sensor can live in the
-active mode.
-
-\subsubsection{Leader Election Phase}
-This  step includes choosing  the Wireless  Sensor Node  Leader (WSNL),
-which  will  be  responsible  for executing  the coverage  algorithm.  Each
-subregion  in  the   area  of  interest  will  select   its  own  WSNL
-independently  for each  round.  All the  sensor  nodes cooperate  to
-select WSNL.  The nodes in the  same subregion will  select the leader
-based on  the received  information from all  other nodes in  the same
-subregion.  The selection criteria  in order  of priority  are: larger
-number  of neighbors,  larger remaining  energy, and  then in  case of
-equality, larger index. 
-
-\subsubsection{Decision phase}
-The  WSNL will  solve an  integer  program (see  section~\ref{cp})  to
-select which sensors will be  activated in the following sensing phase
-to cover  the subregion.  WSNL will send  Active-Sleep packet  to each
-sensor in the subregion based on the algorithm's results.
-
-
-\subsubsection{Sensing phase}
-
-Active sensors in the round will  execute their sensing task to preserve maximal
-coverage in the  region of interest. We  will assume that the cost  of keeping a
-node awake  (or asleep)  for sensing task  is the  same for all  wireless sensor
-nodes in the network.  Each sensor will receive an Active-Sleep packet from WSNL
-informing it to stay  awake or to go to sleep for a time  equal to the period of
-sensing until starting a new round.  Algorithm 1, which will be executed by each
-node  at the  beginning of  a  round, explains  how the  Active-Sleep packet  is
-obtained.
-
-\fi
-
-
-\iffalse
-\subsection{DiLCO protocol Algorithm}
-we  first show  the pseudo-code  of DiLCO  protocol, which  is executed  by each
-sensor in the subregion and then describe it in more detail.  \fi
 
 \begin{algorithm}[h!]                
  % \KwIn{all the parameters related to information exchange}
 
 \begin{algorithm}[h!]                
  % \KwIn{all the parameters related to information exchange}
@@ -566,15 +311,6 @@ sensor in the subregion and then describe it in more detail.  \fi
 
 \end{algorithm}
 
 
 \end{algorithm}
 
-\iffalse
-The DiLCO protocol work in rounds and executed at each sensor node in the network, each sensor node can still sense data while being in
-LISTENING mode. Thus, by entering the LISTENING mode at the beginning of each round,
-sensor nodes still executing sensing task while participating in the leader election and decision phases. More specifically, The DiLCO protocol algorithm works as follow: 
-Initially, the sensor node check it's remaining energy in order to participate in the current round. Each sensor node determines it's position and it's subregion based Embedded GPS  or Location Discovery Algorithm. After that, All the sensors collect position coordinates, current remaining energy, sensor node id, and the number of its one-hop live neighbors during the information exchange. It stores this information into a list L.
-The sensor node enter in listening mode waiting to receive ActiveSleep packet from the leader to take the decision. Each sensor node will execute the Algorithm~1 to know who is the leader. After that, if the sensor node is leader, It will execute the integer program algorithm ( see section~\ref{cp}) to optimize the coverage and the lifetime in it's subregion. After the decision, the optimization approach will select the set of sensor nodes to take the mission of coverage during the sensing phase. The leader will send ActiveSleep packet to each sensor node in the subregion to inform him to it's status during the period of sensing, either Active or sleep until the starting of next round. Based on the decision, the leader as other nodes in subregion, either go to be active or go to be sleep during current sensing phase. the other nodes in the same subregion will stay in listening mode waiting the ActiveSleep packet from the leader. After finishing the time period for sensing, all the sensor nodes in the same subregion will start new round by executing the DiLCO protocol and the lifetime in the subregion will continue until all the sensor nodes are died or the network becomes disconnected in the subregion.
-\fi
-
-
 \section{\uppercase{Coverage problem formulation}}
 \label{cp}
 
 \section{\uppercase{Coverage problem formulation}}
 \label{cp}
 
@@ -812,23 +548,6 @@ where  $n$ is  the number  of covered  grid points  by active  sensors  of every
 subregions during  the current  sensing phase  and $N$ is the total number  of grid
 points in  the sensing field. In  our simulations, we have  a layout of  $N = 51
 \times 26 = 1326$ grid points.
 subregions during  the current  sensing phase  and $N$ is the total number  of grid
 points in  the sensing field. In  our simulations, we have  a layout of  $N = 51
 \times 26 = 1326$ grid points.
-%The accuracy of this method depends on the distance between grids. In our
-%simulations, the sensing field has been divided into 50 by 25 grid points, which means
-%there are $51 \times 26~ = ~ 1326$ points in total.
-% Therefore, for our simulations, the error in the coverage calculation is less than ~ 1 $\% $.
-
-\iffalse
-
-\item{{\bf Number of Active Sensors Ratio(ASR)}:} It is important to have as few active nodes as possible in each round,
-in  order to  minimize  the communication  overhead  and maximize  the
-network lifetime. The Active Sensors Ratio is defined as follows:
-\begin{equation*}
-\scriptsize
-\mbox{ASR}(\%) =  \frac{\sum\limits_{r=1}^R \mbox{$A_r^t$}}{\mbox{$S$}} \times 100 .
-\end{equation*}
-Where: $A_r^t$ is the number of active sensors in the subregion $r$ during round $t$ in the current sensing phase, $S$ is the total number of sensors in the network, and $R$ is the total number of the subregions in the network.
-
-\fi
 
 \item {{\bf  Energy Consumption}:}  energy consumption (EC)  can be seen  as the
   total amount of  energy   consumed   by   the   sensors   during   $Lifetime_{95}$   or
 
 \item {{\bf  Energy Consumption}:}  energy consumption (EC)  can be seen  as the
   total amount of  energy   consumed   by   the   sensors   during   $Lifetime_{95}$   or
@@ -851,20 +570,6 @@ refers to the energy needed by all the leader nodes to solve the integer program
 during a period.  Finally, $E^a_{m}$ and $E^s_{m}$ indicate  the energy consumed
 by the whole network in the sensing phase (active and sleeping nodes).
 
 during a period.  Finally, $E^a_{m}$ and $E^s_{m}$ indicate  the energy consumed
 by the whole network in the sensing phase (active and sleeping nodes).
 
-
-\iffalse 
-\item {{\bf  Execution Time}:}  a sensor node  has limited energy  resources and
-  computing power, therefore it is important that the proposed algorithm has the
-  shortest possible execution  time. The energy of a sensor  node must be mainly
-  used for the sensing phase, not for the pre-sensing ones.
-\item {{\bf Stopped simulation runs}:} A simulation ends when the sensor network
-  becomes disconnected (some nodes are dead and are not able to send information
-  to the base station). We report the number of simulations that are stopped due
-  to network disconnections and for which round it occurs.
-
-\fi
-
 \end{itemize}
 %\end{enumerate}
 
 \end{itemize}
 %\end{enumerate}
 
@@ -916,11 +621,6 @@ nodes, and thus enables the extension of the network lifetime.
 \label{fig3}
 \end{figure} 
 
 \label{fig3}
 \end{figure} 
 
-%As shown in the figure ~\ref{fig3}, as the number of subregions increases,  the coverage preservation for area of interest increases for a larger number of periods. Coverage ratio decreases when the number of periods increases due to dead nodes. Although  some nodes are dead,
-%thanks to  DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols,  other nodes are  preserved to  ensure the coverage. Moreover, when  we have a dense sensor network, it leads to maintain the  coverage for a larger number of rounds. DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols are
-%slightly more efficient than other protocols, because they subdivides
-%the area of interest into 8, 16 and 32~subregions if one of the subregions becomes disconnected, the coverage may be still ensured in the remaining subregions.%
-
 \subsubsection{Energy consumption}
 
 Based on  the results shown in  Figure~\ref{fig3}, we focus on  the DiLCO-16 and
 \subsubsection{Energy consumption}
 
 Based on  the results shown in  Figure~\ref{fig3}, we focus on  the DiLCO-16 and
@@ -937,7 +637,7 @@ used for the different performance metrics.
 \begin{figure}[h!]
 \centering
 \includegraphics[scale=0.45]{R/EC.pdf} 
 \begin{figure}[h!]
 \centering
 \includegraphics[scale=0.45]{R/EC.pdf} 
-\caption{Energy consumption}
+\caption{Energy consumption per period}
 \label{fig95}
 \end{figure} 
 
 \label{fig95}
 \end{figure} 
 
@@ -947,10 +647,6 @@ DiLCO-32/95  consume less  energy than  their DESK  and GAF  counterparts  for a
 similar level of area coverage.   This observation reflects the larger number of
 nodes set active by DESK and GAF.
 
 similar level of area coverage.   This observation reflects the larger number of
 nodes set active by DESK and GAF.
 
-
-%In fact,  a distributed  method on the subregions greatly reduces the number of communications and the time of listening so thanks to the partitioning of the initial network into several independent subnetworks. 
-%As shown in Figures~\ref{fig95} and ~\ref{fig50} , DiLCO-2 consumes more energy than the other versions of DiLCO, especially for large sizes of network. This is easy to understand since the bigger the number of sensors involved in the integer program, the larger the time computation to solve the optimization problem as well as the higher energy consumed during the communication.  
-
 \subsubsection{Execution time}
 
 Another interesting point to investigate  is the evolution of the execution time
 \subsubsection{Execution time}
 
 Another interesting point to investigate  is the evolution of the execution time
@@ -984,8 +680,6 @@ prevents it  to  ensure a  good  coverage   especially  on   the  borders   of
 subregions. Thus,  the optimal number of  subregions can be seen  as a trade-off
 between execution time and coverage performance.
 
 subregions. Thus,  the optimal number of  subregions can be seen  as a trade-off
 between execution time and coverage performance.
 
-%The DiLCO-32 has more suitable times in the same time it turn on redundent nodes more.  We think that in distributed fashion the solving of the  optimization problem in a subregion can be tackled by sensor nodes. Overall, to be able to deal  with very large networks,  a distributed method is clearly required.
-
 \subsubsection{Network lifetime}
 
 In the next figure, the network lifetime is illustrated. Obviously, the lifetime
 \subsubsection{Network lifetime}
 
 In the next figure, the network lifetime is illustrated. Obviously, the lifetime
@@ -1009,12 +703,6 @@ DESK and GAF for the lifetime of  the network. More specifically, if we focus on
 the larger level  of coverage ($95\%$) in the case of  our protocol, the subdivision
 in $16$~subregions seems to be the most appropriate.
 
 the larger level  of coverage ($95\%$) in the case of  our protocol, the subdivision
 in $16$~subregions seems to be the most appropriate.
 
-% with  our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols
-% that leads to the larger lifetime improvement in comparison with other approaches. By choosing the best 
-% suited nodes, for each round, to cover the area of interest and by
-% letting the other ones sleep in order to be used later in next rounds. Comparison shows that our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols, which are used distributed optimization over the subregions, are the best one because it is robust to network disconnection during the network lifetime as well as it consume less energy in comparison with other approaches. It also means that distributing the protocol in each node and subdividing the sensing field into many subregions, which are managed
-% independently and simultaneously, is the most relevant way to maximize the lifetime of a network.
-
 \section{\uppercase{Conclusion and future work}}
 \label{sec:Conclusion and Future Works} 
 
 \section{\uppercase{Conclusion and future work}}
 \label{sec:Conclusion and Future Works} 
 
@@ -1041,37 +729,6 @@ there is an optimal number of  subregions.  Therefore, in case of our simulation
 context  a subdivision in  $16$~subregions seems  to be  the most  relevant. The
 optimal number of subregions will be investigated in the future.
 
 context  a subdivision in  $16$~subregions seems  to be  the most  relevant. The
 optimal number of subregions will be investigated in the future.
 
-\iffalse
-\noindent In this paper, we have  addressed the problem of the coverage and the lifetime
-optimization in wireless  sensor networks. This is a key issue as
-sensor nodes have limited resources in terms of memory,  energy and
-computational power. To cope with this problem, the field of sensing
-is divided into smaller subregions using the concept of divide-and-conquer method, and then a DiLCO protocol for optimizing the coverage and lifetime performances in each subregion.
-The proposed protocol combines two efficient techniques:  network
-leader election and sensor activity scheduling, where the challenges
-include how to select the  most efficient leader in each subregion and
-the best representative active nodes that will optimize the network lifetime
-while  taking the responsibility of covering the corresponding
-subregion. The network lifetime in each subregion is divided into
-rounds, each round consists  of four phases: (i) Information Exchange,
-(ii) Leader Election, (iii) an optimization-based Decision in order to
-select the  nodes remaining  active for  the  last phase,  and  (iv)
-Sensing.  The  simulations show the relevance  of the proposed DiLCO
-protocol in terms of lifetime, coverage ratio, active sensors ratio, energy consumption, execution time, and the number of stopped simulation runs due to network disconnection. Indeed, when
-dealing with large and dense wireless sensor networks, a distributed
-approach like the one we are proposed allows to reduce the difficulty of a
-single global optimization problem by partitioning it in many smaller
-problems, one per subregion, that can be solved more easily.
-
-In future work, we plan to study  and propose a coverage optimization protocol, which
-computes  all active sensor schedules in one time, using
-optimization  methods. \iffalse The round  will still consist of 4 phases, but the
-  decision phase will compute the schedules for several sensing phases
-  which, aggregated together, define a kind of meta-sensing phase.
-The computation of all cover sets in one time is far more
-difficult, but will reduce the communication overhead. \fi
-\fi
-
 \section*{\uppercase{Acknowledgements}}
 
 \noindent  As a  Ph.D.   student, Ali  Kadhum  IDREES would  like to  gratefully
 \section*{\uppercase{Acknowledgements}}
 
 \noindent  As a  Ph.D.   student, Ali  Kadhum  IDREES would  like to  gratefully
index 96e35ed97b552ace06529f4ad095d8d5aa7fcee6..c54f155dfd5bbb3ea4d4d5b8745328f9576ef638 100644 (file)
Binary files a/R/EC.pdf and b/R/EC.pdf differ