]> AND Private Git Repository - UIC2013.git/blob - bare_conf.tex
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
74ed6fc13f78b39546b56e58d39a9470780ae8b3
[UIC2013.git] / bare_conf.tex
1
2 \documentclass[conference]{IEEEtran}
3
4
5 \ifCLASSINFOpdf
6   
7 \else
8   
9 \fi
10
11 \hyphenation{op-tical net-works semi-conduc-tor}
12
13 \usepackage{float}
14 \usepackage{epsfig}
15 \usepackage{calc}
16  \usepackage{times,amssymb,amsmath,latexsym}
17 \usepackage{graphics}
18 \usepackage{graphicx}
19 \usepackage{amsmath}
20 %\usepackage{txfonts}
21 \usepackage{algorithmic}
22 \usepackage[T1]{fontenc}
23 \usepackage{tikz}
24 %\usepackage{algorithm}
25 %\usepackage{algpseudocode}
26 %\usepackage{algorithmwh}
27 \usepackage{subfigure}
28 \usepackage{float}
29 \usepackage{xspace}
30 \usepackage[linesnumbered,ruled,vlined,commentsnumbered]{algorithm2e}
31 \usepackage{epsfig}
32 \usepackage{caption}
33 \usepackage{multicol}
34
35
36 \begin{document}
37
38 \title{Energy-Efficient Activity Scheduling in Heterogeneous Energy Wireless Sensor Networks}
39
40
41 % author names and affiliations
42 % use a multiple column layout for up to three different
43 % affiliations
44 \author{\IEEEauthorblockN{Ali Kadhum Idrees, Karine Deschinkel, Michel Salomon and Raphael Couturier }
45 \IEEEauthorblockA{FEMTO-ST Institute, UMR CNRS, University of Franche-Comte, Belfort, France \\
46 Email:$\lbrace$ali.idness, karine.deschinkel, michel.salomon,raphael.couturier$\rbrace$@edu.univ-fcomte.fr 
47 }
48 %\email{\{ali.idness, karine.deschinkel, michel.salomon, raphael.couturier\}@univ-fcomte.fr}
49 %\and
50 %\IEEEauthorblockN{Homer Simpson}
51 %\IEEEauthorblockA{FEMTO-ST Institute, UMR CNRS, University of Franche-Comte, Belfort, France}
52 %\and
53 %\IEEEauthorblockN{James Kirk\\ and Montgomery Scott}
54 %\IEEEauthorblockA{FEMTO-ST Institute, UMR CNRS, University of Franche-Comte, Belfort, France}
55 }
56
57
58 \maketitle
59
60
61 \begin{abstract}
62 %\boldmath
63 One of the fundamental challenges in Wireless Sensor Networks (WSNs) is coverage preservation and extension of network lifetime continuously and effectively during monitoring a certain area of interest. In this paper 
64 a coverage optimization protocol to improve the lifetime in Heterogeneous Energy Wireless Sensor Networks is proposed. The area of interest is divided into subregions using Divide-and-conquer method and an activity scheduling for sensor nodes is planned for each subregion. The proposed scheduling works in round. In each round a small
65 number of active nodes is selected to ensure coverage. Each round includes four phases: Information Exchange, Leader election, decision and sensing. The decision process is carried out by a leader node with the resolution of an integer program. Simulation results show that the proposed approach can prolong the network
66 lifetime and improve network coverage effectively.
67
68
69 \end{abstract}
70
71  %\keywords{Area Coverage, Wireless Sensor Networks, lifetime Optimization, Distributed Protocol.}
72
73  
74  \IEEEpeerreviewmaketitle
75
76
77 \section{Introduction}
78 \noindent Recent years have witnessed significant advances in wireless sensor
79 networks which emerge as one of the most promising technologies for
80 the 21st century~\cite{asc02}. In fact, they present huge potential in
81 several domains ranging from health care applications to military
82 applications. 
83 A sensor network is composed of a large number of tiny sensing devices deployed in a region of interest. Each device has processing and wireless communication capabilities, which enable to sense its environment, to compute, to store information and to deliver report messages to a base station. 
84 %These sensor nodes run on batteries with limited capacities. To achieve a long life of the network, it is important to conserve battery power. Therefore, lifetime optimisation is one of the most critical issues in wireless sensor networks.
85 One of the main design challenges in Wireless Sensor Networks (WSN) is to prolong the system lifetime, while achieving acceptable quality of service for applications. Indeed, sensor nodes
86 have limited resources in terms of memory, energy and computational powers. 
87
88 %\medskip
89 Since sensor nodes have limited battery life and without being able to replace 
90 batteries, especially in remote and hostile environments,
91 it is desirable that a WSN should be deployed with 
92 high density and thus redundancy can be exploited to increase 
93 the lifetime of the network. In such a high density network, if all sensor nodes 
94 were to be activated at the same time, the lifetime would be reduced. Consequently, 
95 future software may need to adapt appropriately to achieve acceptable quality of service for applications.  
96 In this paper we concentrate on area coverage problem, with the objective of maximizing the network lifetime by using an adaptive scheduling. Area of interest is divided into subregions and an activity scheduling for sensor nodes is planned for each subregion.
97 Our scheduling scheme works in round which includes a discovery phase to exchange information between sensors of the subregion, then a sensor is chosen in suitable manner to carry out a coverage strategy.  This coverage strategy involves the resolution of an integer program which provides the activation of the sensors for the next round.
98
99
100 The remainder  of the paper is  organized as follows.
101 Section~\ref{rw} reviews the related work in the field. 
102 Section \ref{pd} is devoted to the scheduling strategy for energy-efficient coverage. 
103 Section \ref{cp} gives the coverage model formulation which is used to schedule the activation of sensors.
104 Section \ref{exp} shows the simulation results conducted on OMNET++, that fully demonstrate the usefulness of the proposed approach. Finally, we give concluding remarks in Section~\ref{sec:conclusion}.
105
106 \section{\uppercase{Related work}}
107 \label{rw}
108 \noindent 
109 This section is dedicated to the various approaches proposed in the literature for the coverage lifetime maximization problem where the objective is to optimally schedule sensors'activities in order to extend network lifetime  in a randomly deployed network. As this problem is subject to a wide range of interpretations, we suggest to recall main definitions and assumptions related to our work. 
110
111 {\bf Coverage}
112 %\begin{itemize}
113 %\item Area Coverage: The main objective is to cover an area. The area coverage requires
114 %that the sensing range of working Active nodes cover the whole targeting area, which means any
115 %point in target area can be covered~\cite{Mihaela02,Raymond03}.
116
117 %\item Target Coverage: The objective is to cover a set of targets. Target coverage means that the discrete target points can be covered in any time. The sensing range of working Active nodes only monitors a finite number of discrete points in targeting area~\cite{Mihaela02,Raymond03}. 
118
119 %\item Barrier Coverage An objective to determine the maximal support/breach paths that traverse a sensor field. Barrier coverage is expressed as finding one or more routes with starting position and ending position when the targets pass through the area deployed with sensor nodes~\cite{Santosh04,Ai05}.
120 %\end{itemize}
121
122 The most discussed coverage problems in literature can be classified into two types \cite{} : area coverage and targets coverage. An area coverage problem is to find a minimum number of sensors to work such that each physical point in the area is monitored by at least a working sensor. Target coverage problem is to cover only a finite number of discrete points called targets. 
123  Our work will concentrate on the area coverage by design and implement a strategy which efficiently select the active nodes that must maintain both sensing coverage and network connectivity and in the same time improve the lifetime of the wireless sensor network. But requiring that all physical points are covered may be too strict, specially where the sensor network is not dense. 
124 Our approach represents an area covered by a sensor as a set of primary points and tries to maximize the total number of primary points that are covered in each round, while minimizing overcoverage (points covered by multiple active sensors simultaneously).\\
125 {\bf Lifetime}\\
126 Various definitions exist for the lifetime of a sensor network. Main definitions proposed in the literature are related to the remaining energy of the nodes \cite{} or to the percentage of coverage \cite{}. The lifetime of the network is mainly defined as the amount of time that the network can satisfy its coverage objective (the amount of time that the network can cover a given percentage of its area or targets of interest). In our simulation we assume that the network is alive until all sensor nodes are died and we measure the coverage ratio during the process.
127
128 {\bf Activity scheduling}\\
129 Activity scheduling is to schedule the activation and deactivation of nodes 'sensor units. The basic objective is to decide which sensors are in which states (active or sleeping mode) and for how long a time such that the application coverage requirement can be guaranteed and network lifetime can be prolonged. Various approaches, including centralized, distributed and localized algorithms, have been proposed for activity scheduling.  In the distributed algorithms, each node in the network autonomously makes decisions on whether to turn on or turn off itself only using local neighbor information. In centralized algorithms, a central controller (node or base station) informs every sensor of the time intervals to be activated.
130
131 {\bf Distributed approaches}
132
133 Some distributed algorithms have been developed in~\cite{Gallais06,Tian02,Ye03,Zhang05,HeinzelmanCB02}. Distributed algorithms typically operate in rounds for predetermined duration. At the beginning of each round, a sensor exchange information with its neighbors and makes a decision to either turn on or go to sleep for the round. This decision is basically based on simple greedy criteria like the largest uncovered area \cite{Berman05efficientenergy}, maximum uncovered targets \cite{1240799}. 
134 In \cite{Tian02}, the sheduling scheme is divided into rounds, where each round has a self-scheduling phase followed by a sensing phase. Each sensor broadcasts  a message to its neighbors containing node ID and node location at the beginning of each round. Sensor determines its status by a rule named off-duty eligible rule which tells him to turn off if its sensing area is covered by its neighbors. A back-off scheme is introduced to let each sensor delay the decision process with a random period of time, in order to avoid that nodes make conflicting decisions simultaneously and that a part of the area is no longer covered.
135 \cite{Prasad:2007:DAL:1782174.1782218} propose a model for capturing the dependencies between different cover sets and propose localized heuristic based on this dependency. The algorithm consists of two phases, an initial setup phase during which each sensor calculates and prioritize the covers and a sensing phase  during which each sensor first decides its on/off status and then remains on or off  for the rest of the duration. 
136 Authors in \cite{chin2007} propose a novel distributed heuristic named distributed Energy-efficient Scheduling for k-coverage (DESK) so that the energy consumption among all the sensors is balanced, and network lifetime is maximized while the coverage requirements being maintained. This algorithm works in round, requires only 1-sensing-hop-neigbor information, and a sensor decides its status (active/sleep) based on its perimeter coverage computed through the k-Non-Unit-disk coverage algorithm  proposed in \cite{Huang:2003:CPW:941350.941367}.\\
137
138 Some others approaches  do not consider synchronized and predetermined period of time where the sensors are active or not. Each sensor maintains its own timer and its time wake-up is randomized \cite{Ye03} or regulated \cite{cardei05} over time. 
139 %A ecrire \cite{Abrams:2004:SKA:984622.984684}p33
140
141
142 %The scheduling information is disseminated throughout the network and only sensors in the active state are responsible
143 %for monitoring all targets, while all other nodes are in a low-energy sleep mode. The nodes decide cooperatively which of them will remain in sleep mode for a certain
144 %period of time.
145
146  %one way of increasing lifeteime is by turning off redundant nodes to sleep mode to conserve energy while active nodes provide essential coverage, which improves fault tolerance. 
147
148 %In this paper we focus on centralized algorithms because distributed algorithms are outside the scope of our work. Note that centralized coverage algorithms have the advantage of requiring very low processing power from the sensor nodes which have usually limited processing capabilities. Moreover, a recent study conducted in \cite{pc10} concludes that there is a threshold in terms of network size to switch from a localized to a centralized algorithm. Indeed the exchange of messages in large networks may consume  a considerable amount of energy in a localized approach compared to a centralized one. 
149 {\bf Centralized approaches}\\
150 Power efficient centralized schemes differ according to several criteria \cite{Cardei:2006:ECP:1646656.1646898}, such as the coverage objective (target coverage or area coverage), the node deployment method (random or deterministic) and the heterogeneity of sensor nodes (common sensing range, common battery lifetime). The major approach is to divide/organize the sensors into a suitable number of set covers where each set completely covers an interest region and to activate these set covers successively. 
151
152 First algorithms proposed in the literature consider that the cover sets are disjoint: a sensor node appears in exactly one of the generated cover sets. For instance Slijepcevic and Potkonjak \cite{Slijepcevic01powerefficient} propose an algorithm which allocates sensor nodes in mutually independent sets to monitor an area divided into several fields. Their algorithm constructs a cover set by including in priority the sensor nodes which cover critical fields, that is to say fields that are covered by the smallest number of sensors. The time complexity of their heuristic is $O(n^2)$ where $n$ is the number of sensors.  ~\cite{cardei02} present
153 a graph coloring technique to achieve energy savings 
154 by organizing the sensor nodes into a maximum number of disjoint 
155 dominating sets which are activated successively. The dominating 
156 sets do not guarantee the coverage of the whole region of interest. 
157 Abrams et al.\cite{Abrams:2004:SKA:984622.984684} design three approximation algorithms for a variation of the set k-cover problem, where the objective is
158 to partition the sensors into covers such that the number of
159 covers that include an area, summed over all areas, is maximized. Their work builds upon previous work in~\cite{Slijepcevic01powerefficient} and the generated cover sets do not provide complete coverage of the monitoring zone. 
160
161
162 %examine the target coverage problem by disjoint cover sets but relax the requirement that every  cover set monitor all the targets and try to maximize the number of times the targets are covered by the partition. They propose various algorithms and establish approximation ratio.
163
164 In~\cite{Cardei:2005:IWS:1160086.1160098}, the authors propose a heuristic to
165 compute the disjoint set covers (DSC). In order to compute the maximum number of covers, they
166 first transform DSC into a maximum-flow problem ,
167 which is then formulated as a mixed integer programming problem
168 (MIP). Based on the solution of the MIP, they design a heuristic
169 to compute the final number of covers. The results show a slight performance
170 improvement in terms of the number of produced DSC in comparison to~\cite{Slijepcevic01powerefficient} but it incurs
171 higher execution time due to the complexity of the mixed integer programming resolution.
172  %Cardei and Du \cite{Cardei:2005:IWS:1160086.1160098} propose a method to efficiently compute the maximum number of disjoint set covers such that each set can monitor all targets. They first transform the problem into a maximum flow problem which is formulated as a mixed integer programming (MIP). Then their heuristic uses the output of the MIP to compute disjoint set covers. Results show that these heuristic provides a number of set covers slightly larger compared to \cite{Slijepcevic01powerefficient} but with a larger execution time due to the complexity of the mixed integer programming resolution.
173 Zorbas et al. \cite{Zorbas2007} present B\{GOP\}, a centralized coverage algorithm introducing sensor candidate categorisation depending on their coverage status and the notion of critical target to call targets that are associated with a small number of sensors. The total running time of their heuristic is $0(m n^2)$ where $n$ is the number of sensors, and $m$ the number of targets. Compared to algorithm's results of Slijepcevic and Potkonjak \cite{Slijepcevic01powerefficient}, their heuristic produces more cover sets with a slight growth rate in execution time.
174 %More recently Manju and Pujari\cite{Manju2011}
175
176 In the case of non-disjoint algorithms \cite{Manju2011}, sensors may participate in more than one cover set. 
177 In some cases this may prolong the lifetime of the network in comparison to the disjoint cover set algorithms but designing  algorithms for non-disjoint cover sets generally incurs a higher order of complexity. Moreover in case of a sensor's failure, non-disjoint scheduling policies are less resilient and less reliable because a sensor may be involved in more than one cover sets. For instance, Cardei et al.~\cite{cardei05bis} present a linear programming (LP) solution
178 and a greedy approach to extend
179 the sensor network lifetime by organizing the sensors into a
180 maximal number of non-disjoint cover sets. Simulation results show that by allowing sensors to 
181 participate in multiple sets, the network lifetime
182 increases compared with related work~\cite{Cardei:2005:IWS:1160086.1160098}. In~\cite{berman04}, the authors have formulated the lifetime problem and suggested another (LP) technique to solve this problem. A centralized provably near
183 optimal solution based on the Garg-K\"{o}nemann algorithm~\cite{garg98} is also proposed.
184
185 {\bf Our contribution}
186 %{decoupage de la region en sous region, selection de noeud leader, formulation %et resolution du probleme de couverture, planification périodique
187 There are three main questions which should be answered  to build a scheduling strategy. We give a brief answer to these three questions to describe our approach before going into details in the subsequent sections.
188 \begin{itemize}
189 \item {\bf How must be planned the 
190 phases for information exchange, decision and sensing over time?}
191 Our algorithm partitions the time line into a number of periods. Each period contains 4 phases : information Exchange, Leader Election, Decision, and Sensing. Our work further divides sensing phase into a number of rounds of predetermined length.
192 \item {\bf What are the rules to decide which node has to turn on or off?}
193 Our algorithm tends to limit the overcoverage of points of interest to avoid turning on too much sensors covering the same areas at the same time, and tries to prevent undercoverage. The decision is a good compromise between these two conflicting objectives. 
194 \item {\bf Which node should make such decision ?}
195 As mentioned in \cite{pc10}, both centralized and distributed algorithms have their own advantages and disadvantages. Centralized coverage algorithms have the advantage of requiring very low processing power from the sensor nodes which have usually limited processing capabilities. Distributed algorithms are very adaptable to the dynamic and scalable nature of sensors network. Authors in \cite{pc10} concludes that there is a threshold in terms of network size to switch from a localized to a centralized algorithm. Indeed the exchange of messages in large networks may consume  a considerable amount of energy in a localized approach compared to a centralized one. Our work does not consider only one leader to compute and to broadcast the schedule decision to all the sensors. When the size of network increases, the network is divided in many subregions and the decision is made by a leader in each subregion.
196 \end{itemize}
197
198
199
200  \section{\uppercase{Activity scheduling}}
201 \label{pd}
202 We consider a randomly and uniformly deployed network consisting of static wireless sensors. The wireless sensors are deployed in high density to ensure initially a full coverage of the interested area. We assume that all nodes are homogeneous in terms of  communication and processing capabilities and heterogeneous in term of energy.  The location information is available to the sensor node either through hardware such as embedded GPS or through location discovery algorithms.
203 The area of interest can be divided using the divide-and-conquer strategy into smaller area called subregions and then our coverage protocol will be implemented in each subregion simultaneously. Our protocol works in rounds fashion as in figure \ref{fig:4}. 
204 %Given the interested Area $A$, the wireless sensor nodes set $S=\lbrace  s_1,\ldots,s_N \rbrace $ that are deployed randomly and uniformly in this area such that they are ensure a full coverage for A. The Area A is divided into regions $A=\lbrace A^1,\ldots,A^k,\ldots, A^{N_R} \rbrace$. We suppose that each sensor node $s_i$ know its location and its region. We will have a subset $SSET^k =\lbrace s_1,...,s_j,...,s_{N^k} \rbrace $ , where $s_N = s_{N^1} + s_{N^2} +,\ldots,+ s_{N^k} +,\ldots,+s_{N^R}$. Each sensor node $s_i$ has the same initial energy $IE_i$ in the first time and the current residual energy $RE_i$ equal to $IE_i$  in the first time for each $s_i$ in A. \\ 
205
206 \begin{figure}[ht!]
207 \centering
208 \includegraphics [width=70mm]{FirstModel.eps}
209 \caption{Multi-Round Coverage Protocol}
210 \label{fig:4}
211 \end{figure} 
212
213 Each round is divided into 4 phases : Information (INFO) Exchange, Leader Election, Decision, and Sensing. For each round there is exactly one set cover responsible for sensing task. This protocol is more reliable against the  unexpectedly node failure because it works into rounds, and if the node failure is detected before taking the decision, the node will not participate in decision and if the node failure occurs after the decision, the sensing task of the network will be affected temporarily only during the period of sensing until starting new round, since a new set cover will take charge of the sensing task in the next round. The energy consumption and some other constraints can easily be taken into account since the sensors can update and then exchange the information (including their residual energy) at the beginning of each round. However, the preprocessing phase (INFO Exchange, leader Election, Decision) are energy consuming for some nodes even when they not join the network to monitor the area. We describe each phase in more detail.
214
215 \subsection{\textbf INFO Exchange Phase}
216
217 Each sensor node $j$  sends its position, remaining energy $RE_j$, number of local neighbours $NBR_j$  to all wireless sensor nodes in its subregion by using INFO packet and listen 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.
218
219
220 %\subsection{\textbf Working Phase:}
221
222 %The working phase works in rounding fashion. Each round include 3 steps described as follow :
223
224 \subsection{\textbf Leader Election Phase}
225 This step includes choosing the Wireless Sensor Node Leader (WSNL) which will be responsible of executing coverage algorithm  to choose the list of active sensor nodes that contribute in covering the subregion.
226 % The sensors in the same region are capable to communicate with each others using a routing protocol provided by the simulator OMNET++ in order to provide multi-hop communication protocol.
227 The WSNL will be chosen based on the number of local neighbours $NBR_j$  of sensor node $j$ and it's remaining energy $RE_j$.
228 If we have more than one node with the same $NBR_j$ and $RE_j$, this leads to choose WSNL based on the largest index among them. Each subregion in the area of interest will select its WSNL independently for each round. 
229
230
231 \subsection{\textbf Decision Phase}
232 The WSNL will solve an integer program (see section \ref{cp}) to select which sensors will be activated in the next round to cover the subregion. WSNL will send Active-Sleep packet to each sensor in the subregion based on algorithm's results. 
233 %The main goal in this step after choosing the WSNL is to produce the best representative active nodes set that will take the responsibility of covering the whole region $A^k$ with minimum number of sensor nodes to prolong the lifetime in the wireless sensor network. For our problem, in each round we need to select the minimum set of sensor nodes to improve the lifetime of the network and in the same time taking into account covering the region $A^k$ . We need an optimal solution with tradeoff between our two conflicting objectives.
234 %The above region coverage problem can be formulated as a Multi-objective optimization problem and we can use the Binary Particle Swarm Optimization technique to solve it. 
235 \\
236
237 \subsection{\textbf Sensing Phase}
238         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 sleep) for sensing task is the same for all wireless sensor nodes in the network.  
239
240
241
242 %\subsection{Sensing coverage model}
243 %\label{pd}
244
245 %\noindent We try to produce an adaptive scheduling which allows sensors to operate alternatively so as to prolong the network lifetime. For convenience, the notations and assumptions are described first.
246 %The wireless sensor node use the  binary disk sensing model by which each sensor node will has a certain sensing range is reserved within a circular disk called radius $R_s$.
247 \noindent We consider a boolean disk coverage model which is the most widely used sensor coverage model in the literature. Each sensor has a constant sensing range $R_s$. All space points within a disk centered at the sensor with the radius of the sensing range is said to be covered by this sensor. We also assume that the communication range is at least twice of the sening range. In fact, Zhang and Zhou ~\cite{Zhang05} prove that if the tranmission range is at least twice of the sensing range, a complete coverage of a convex area implies connectivity amnong the working nodes in the active mode.
248 %To calculate the coverage ratio for the area of interest, we can propose the following coverage model which is called Wireless Sensor Node Area Coverage Model to ensure that all the area within each node sensing range are covered. We can calculate the positions of the points in the circle disc of the sensing range of wireless sensor node based on the Unit Circle in figure~\ref{fig:cluster1}:
249
250 %\begin{figure}[h!]
251 %\centering
252 %\begin{tabular}{cc}
253 %%\includegraphics[scale=0.25]{fig1.pdf}\\ %& \includegraphics[scale=0.10]{1.pdf} \\
254 %%(A) Figure 1 & (B) Figure 2
255 %\end{tabular}
256 %\caption{Unit Circle in radians. }
257 %\label{fig:cluster1}
258 %\end{figure}
259
260 %By using the Unit Circle in figure~\ref{fig:cluster1}, 
261 %We choose to representEach wireless sensor node will be represented into a selected number of primary points by which we can know if the sensor node is covered or not.
262 % Figure ~\ref{fig:cluster2} shows the selected primary points that represents the area of the sensor node and according to the sensing range of the wireless sensor node.
263
264 \noindent Instead of working with area coverage, we consider for each sensor a set of points called primary points. And we assume the sensing disk defined by a sensor is covered  if all primary points of this sensor are covered.
265
266 %\begin{figure}[h!]
267 %\centering
268 %\begin{tabular}{cc}
269 %%\includegraphics[scale=0.25]{fig2.pdf}\\ %& \includegraphics[scale=0.10]{1.pdf} \\
270 %%(A) Figure 1 & (B) Figure 2
271 %\end{tabular}
272 %\caption{Wireless Sensor Node Area Coverage Model.}
273 %\label{fig:cluster2}
274 %\end{figure}
275
276
277
278 \noindent By knowing the position (point center :($p_x,p_y$) of the wireless sensor node and its $R_s$ , we calculate the primary points directly based on proposed model. We use these primary points (that can be increased or decreased as if it is necessary) as references to ensure that the monitoring area of the region is covered by the selected set of sensors instead of using the all points in the area.
279
280  \begin{figure}[h!]
281 %\centering
282 % \begin{multicols}{6}
283 \centering
284 %\includegraphics[scale=0.10]{fig21.pdf}\\~ ~ ~(a)
285 %\includegraphics[scale=0.10]{fig22.pdf}\\~ ~ ~(b)
286 \includegraphics[scale=0.2]{principles13.eps}
287 %\includegraphics[scale=0.10]{fig25.pdf}\\~ ~ ~(d)
288 %\includegraphics[scale=0.10]{fig26.pdf}\\~ ~ ~(e)
289 %\includegraphics[scale=0.10]{fig27.pdf}\\~ ~ ~(f)
290 %\end{multicols} 
291 \caption{Wireless Sensor node represented by 13 primary points }
292 \label{fig3}
293 \end{figure}
294
295 \noindent We can calculate the positions of the selected primary points in the circle disk of the sensing range of wireless sensor node in figure ~\ref{fig3} as follow:\\
296 $p_x,p_y$ = point center of wireless sensor node. \\  
297 $X_1=(p_x,p_y)$ \\ 
298 $X_2=( p_x + R_s * (1), p_y + R_s * (0) )$\\           
299 $X_3=( p_x + R_s * (-1), p_y + R_s * (0)) $\\
300 $X_4=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (1) )$\\
301 $X_5=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (-1 )) $\\
302 $X_6= ( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (0)) $\\
303 $X_7=( p_x + R_s *  (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (0))$\\
304 $X_8=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $\\
305 $X_9=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $\\
306 $X_{10}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
307 $X_{11}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2}), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
308 $X_{12}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{2}}{2})) $\\
309 $X_{13}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $\\
310
311
312
313
314 \section{\uppercase{Coverage problem formulation}}
315 \label{cp}
316 %We can formulate our optimization problem as energy cost minimization by minimize the number of active sensor nodes and maximizing the coverage rate at the same time in each $A^k$ . This optimization problem can be formulated as follow: Since that we use a homogeneous wireless sensor network, we will assume that the cost of keeping a node awake is the same for all wireless sensor nodes in the network. We can define the decision parameter  $X_j$ as in \eqref{eq11}:\\
317
318
319 %To satisfy the coverage requirement, the set of the principal points that will represent all the sensor nodes in the monitored region as $PSET= \lbrace P_1,\ldots ,P_p, \ldots , P_{N_P^k} \rbrace $, where $N_P^k = N_{sp} * N^k $ and according to the proposed model in figure ~\ref{fig:cluster2}. These points can be used by the wireless sensor node leader which will be chosen in each region in A to build a new parameter $\alpha_{jp}$  that represents the coverage possibility for each principal point $P_p$ of each wireless sensor node $s_j$ in $A^k$ as in \eqref{eq12}:\\
320
321
322 \noindent Our model is based on the model proposed by \cite{pedraza2006} where the objective is to find a maximum number of disjoint cover sets. To accomplish this goal, authors propose a integer program  which forces undercoverage and overcoverage of targets to become minimal at the same time. They use binary variables $x_{s,l}$ to indicate if the sensor $s$ belongs to cover set $l$.  In our model, we consider binary variables $X_{j}$ which determine the activation of sensor $j$ in the round.  We also consider primary points as targets. The set of primary points is denoted by P, and the set of sensors by J.  \\
323 \noindent For a primary point $p$, let $\alpha_{jp}$ denote the indicator function of whether the point $p$ is covered, that is, \\
324 \begin{equation}
325 \alpha_{jp} = \left \{ 
326 \begin{array}{l l}
327   1 & \mbox{if the primary point $p$ is covered} \\
328  & \mbox{by active sensor node $j$} \\
329   0 & \mbox{Otherwise}\\
330 \end{array} \right.
331 %\label{eq12} 
332 \end{equation}
333 The number of sensors that are covering point $p$ is equal to $\sum_{j \in J} \alpha_{jp} * X_{j}$ where :
334 \begin{equation}
335 X_{j} = \left \{ 
336 \begin{array}{l l}
337   1& \mbox{if sensor $j$  is active} \\
338   0 &  \mbox{otherwise}\\
339 \end{array} \right.
340 %\label{eq11} 
341 \end{equation}
342 We define the Overcoverage variable $\Theta_{p}$ .\\
343
344 \begin{equation}
345  \Theta_{p} = \left \{ 
346 \begin{array}{l l}
347   0            & \mbox{if point p is not covered}\\
348   \left( \sum_{j \in J} \alpha_{jp} * X_{j} \right)- 1 & \mbox{otherwise}\\
349 \end{array} \right.
350 \label{eq13} 
351 \end{equation}
352
353
354 \noindent$\Theta_{p}$ represents the number of active sensor nodes minus one that cover the primary point $p$.\\
355 The Undercoverage variable $U_{p}$ of the primary point $p$ is defined as follow :\\
356
357 \begin{equation}
358 U_{p} = \left \{ 
359 \begin{array}{l l}
360   1 &\mbox{if point } $p$ \mbox{ is not covered} \\
361   0 & \mbox{otherwise}\\
362 \end{array} \right.
363 \label{eq14} 
364 \end{equation}
365
366 \noindent Our coverage optimization problem can be formulated as follow.\\
367 \begin{equation} \label{eq:ip2r}
368 \left \{
369 \begin{array}{ll}
370 \min \sum_{p \in P} (w_{\theta} \Theta_{p} + w_{U} U_{p})&\\
371 \textrm{subject to :}&\\
372 \sum_{j \in J}  \alpha_{jp} X_{j} - \Theta_{p}+ U_{p} =1, &\forall p \in P\\
373 %\label{c1} 
374 %\sum_{t \in T} X_{j,t} \leq \frac{RE_j}{e_t} &\forall j \in J \\
375 %\label{c2}
376 \Theta_{p}\in \mathbb{N} , &\forall p \in P\\
377 U_{p} \in \{0,1\}, &\forall p \in P \\
378 X_{j} \in \{0,1\}, &\forall j \in J
379 \end{array}
380 \right.
381 \end{equation}
382 \begin{itemize}
383 \item $X_{j}$ : indicating whether or not sensor $j$ is active in the round (1 if yes and 0 if not)
384 \item $\Theta_{p}$ : {\it overcoverage}, the number of sensors minus one that are covering point $p$
385 \item $U_{p}$ : {\it undercoverage}, indicating whether or not point $p$ is being covered (1 if not covered and 0 if covered) 
386 \end{itemize}
387 The first group of constraints indicates that some point $p$ should be covered by at least one sensor and, if it is not always the case, overcoverage and undercoverage variables help balance the restriction equation by taking positive values. Second group of contraints ensures for each sensor that the amount of energy consumed during its activation periods will be less than or equal to its remaining energy.
388 There are two main objectives. We limit overcoverage of primary points in order to activate a minimum number of sensors and we prevent that parts of the subregion are not monitored by minimizing undercoverage. The weights $w_{\theta}$ and $w_{U}$ must be properly chosen so as to guarantee that the maximum number of points are covered during each round. 
389  
390 %In equation \eqref{eq15}, there are two main objectives: the first one using  the Overcoverage parameter to minimize the number of active sensor nodes in the produced final solution vector $X$ which leads to improve the life time of wireless sensor network. The second goal by using the  Undercoverage parameter  to maximize the coverage in the region by means of covering each primary point in $SSET^k$.The two objectives are achieved at the same time. The constraint which represented in equation \eqref{eq16} refer to the coverage function for each primary point $P_p$ in $SSET^k$ , where each $P_p$ should be covered by
391 %at least one sensor node in $A^k$. The objective function in \eqref{eq15} involving two main objectives to be optimized simultaneously, where optimal decisions need to be taken in the presence of trade-offs between the two conflicting main objectives in \eqref{eq15} and this refer to that our coverage optimization problem is a multi-objective optimization problem and we can use the BPSO to solve it. The concept of Overcoverage and Undercoverage inspired from ~\cite{Fernan12} but we use it with our model as stated in subsection \ref{Sensing Coverage Model} with some modification to be applied later by BPSO.
392 %\subsection{Notations and assumptions}
393
394 %\begin{itemize}
395 %\item $m$ : the number of targets
396 %\item $n$ : the number of sensors
397 %\item $K$ : maximal number of cover sets
398 %\item $i$ : index of target ($i=1..m$)
399 %\item $j$ : index of sensor ($j=1..n$)
400 %\item $k$ : index of cover set ($k=1..K$)
401 %\item $T_0$ : initial set of targets
402 %\item $S_0$ : initial set of sensors
403 %\item $T $ : set of targets which are not covered by at least one cover set
404 %\item $S$ : set of available sensors
405 %\item $S_0(i)$ : set of sensors which cover the target $i$
406 %\item $T_0(j)$ : set of targets covered by sensor $j$
407 %\item $C_k$ : cover set of index $k$
408 %\item $T(C_k)$ : set of targets covered by the cover set $k$
409 %\item $NS(i)$ : set of  available sensors which cover the target $i$
410 %\item $NC(i)$ : set of cover sets which do not cover the target $i$
411 %\item $|.|$ : cardinality of the set
412
413 %\end{itemize}
414 \section{\uppercase{Simulation Results}}
415 \label{exp}
416 In this section, we conducted a series of simulations to evaluate the efficiency of our approach
417 based on the discrete event simulator OMNeT++ (http://www.omnetpp.org/). We conduct simulations for six
418 different densities varying from 50 to 300 nodes. Experimental results were obtained from randomly generated
419 networks in which nodes are deployed over a $ 50\times25(m2) $sensing field. For each network deployment, we
420 assume that the deployed nodes can fully cover the sensing field with the given sensing range. 100 simulation runs are performed with different network topologies. The results presented hereafter are the average of these 100 runs. Simulation ends when there is at least one active node has no connectivity with the network. Our proposed coverage protocol use the Radio energy dissipation model that defined by~\cite{HeinzelmanCB02} as energy consumption model by each wireless sensor node for transmitting and receiving the packets in the network. The energy of each node in the network is initialized randomly within the range 24-60 joules, and each sensor will consumes 0.2 watts during the sensing period  of 60 seconds. Each active node will consumes 12 joules during sensing phase and each sleep node will consume 0.002 joules. Each sensor node will not participate in the next round if it's remaining energy less than 12 joules. In all experiments the parameters are given by $R_s = 5m $ , $ w_{\Theta} =1$ and $w_{U} = |P|$.
421 We evaluate the efficiency of our approach using some performance metrics such as : coverage ratio, number of
422 active nodes ratio, energy saving ratio, number of rounds, network lifetime and execution time of our approach. Coverage ratio measures how much area of a sensor field is covered. In our case, the coverage ratio is regarded as the number of primary points covered among the set of all primary points within the field. In our simulation the sensing field is subdivided into two subregions each one equal to $ 25\times25(m2)  $ of the sensing field.
423
424 \subsection{The impact of the Number of Rounds on Coverage Ratio:} 
425 In this experiment, we study the impact of the number of rounds on the coverage ratio and for different sizes of sensor network. Fig. \ref{fig3} shows the impact of the number of rounds on coverage ratio for different network sizes and for two subregions.
426
427  \begin{figure}[h!]
428 %\centering
429 % \begin{multicols}{6}
430 \centering
431 %\includegraphics[scale=0.10]{fig21.pdf}\\~ ~ ~(a)
432 %\includegraphics[scale=0.10]{fig22.pdf}\\~ ~ ~(b)
433 \includegraphics[scale=0.5]{CR2R2L_1.eps}\\~ ~ ~(a)
434 \includegraphics[scale=0.5]{CR2R2L_2.eps}\\~ ~ ~(b)
435 %\includegraphics[scale=0.10]{fig26.pdf}\\~ ~ ~(e)
436 %\includegraphics[scale=0.10]{fig27.pdf}\\~ ~ ~(f)
437 %\end{multicols} 
438 \caption{The impact of the Number of Rounds on Coverage Ratio.(a):subregion 1. (b): subregion 2 }
439 \label{fig3}
440 \end{figure} 
441
442 As shown Fig. 3 (a) and (b) our protocol can give a full average coverage ratio in the first rounds and then it decreases when the number of rounds increases due to dead nodes.Although some nodes are dead, sensor activity scheduling choose other nodes to ensure the coverage of interest area. Moreover, when we have a dense sensor network, it leads to maintain the full coverage for larger number of rounds.
443
444 \subsection{The impact of the Number of Rounds on Energy Saving Ratio:} 
445
446 \subsection{The impact of the Number of Rounds on Active Sensor Ratio:} 
447
448 \subsection{The impact of Number of Sensors on Number of Rounds:} 
449
450 \subsection{The impact of Number of Sensors on Network Lifetime:} 
451
452 \subsection{The impact of Number of Sensors on Execution Time:}
453
454 \subsection{Performance Comparison:}
455 \label{Simulation Results}
456
457
458 \section{\uppercase{Conclusions}}
459 \label{sec:conclusion}
460 In this paper, we have addressed the problem of lifetime optimization in wireless sensor networks. This is a very 
461 natural and important problem, as sensor nodes
462 have limited resources in terms of memory, energy and computational power.
463 %energy-efficiency is crucial in power-limited wireless sensor network. 
464 To cope with this problem, 
465 %an efficient centralized energy-aware algorithm is presented and analyzed. Our algorithm seeks to 
466 %Energy-efficiency is crucial in power-limited wireless sensor network, since sensors have significant power constraints (battery life). In this paper we have investigated the problem of 
467
468
469
470
471
472 % use section* for acknowledgement
473 \section*{Acknowledgment}
474
475
476
477
478 \begin{thebibliography}{1}
479
480
481 \bibitem{wns07}
482   J. Wang, C. Niu, and R. Shen,~\emph{Randomized approach for target coverage scheduling in directional sensor network},~ICESS2007,~pp. 379-390,~2007.
483   
484
485
486 \bibitem{dw60}
487   G.~B. Dantzig and P.~ Wolfe,~\emph {Decomposition principle for linear programs},~Operations Research,~pp. 101-111,~ 1960.
488  
489
490 \bibitem{asc02}
491  I.~ Akyildiz ,~ W.~ Su ,~ Y.~Sankarasubramniam and E. Cayirci,~ emph{A survey on sensor networks},~
492  IEEE Comm. Magazine,~pp. 102-114,~2002.
493  
494
495 \bibitem{pc10}
496  T.~V.~ Padmavathy and M. Chitra,~emph{Extending the Network Lifetime of Wireless Sensor Networks Using Residual Energy Extraction—Hybrid Scheduling Algorithm},~Int. J. of Communications, Network and System Sciences ,~ VOL.~3,No. ~1,pp.~98-106,~2010.
497   
498
499 \bibitem{Slijepcevic01powerefficient}
500     S.~ Slijepcevic and M.~ Potkonjak,~emph{Power Efficient Organization of Wireless Sensor Networks},~
501     IEEE International conference on Communications,~pp.~472--476,~2001.
502
503 \bibitem{Cardei:2005:IWS:1160086.1160098}
504  M.~Cardei, and D.~ Du, ~emph {Improving wireless sensor network lifetime through power aware organization},~
505  Wireless Networks,~ vol.~11,~ issue~3,~pp.~333--340,~May~2005.
506  
507  
508
509 \bibitem{Cardei05energy-efficienttarget}
510  M.~ Cardei ,~ M.~ T.~ Thai,~ Y.~ Li and W.~ Wu,~ emph{Energy-efficient target coverage in wireless sensor networks},IEEE Infocom,~pp.~1976--1984,~2005.
511
512
513 \bibitem{b04}
514  P.~ Berman,~ G.~ Calinescu ,~ C.~ Shah and A.~ Zelikovsky,~emph{Power efficient monitoring management in sensor networks},~Wireless Communications and Networking Conference,~ WCNC. ~2004,~2004.
515
516 \bibitem{Berman05efficientenergy}
517    P.~ Berman ,~ G.~ Calinescu ,~ C.~ Shah and A. Zelikovsky,~emph {Efficient energy management in sensor networks},~ Ad Hoc and Sensor Networks. Nova Science Publishers,~Nova Science Publisher,~2005.
518
519 \bibitem{1240799}
520  J.~ Lu and T.~ Suda,~ emph{Coverage-aware self-scheduling in sensor networks},~  Proceedings. 2003 IEEE 18th Annual Workshop on Computer Communications CCW 2003,~pp.~117-123,~2003.
521
522
523 \bibitem{Prasad:2007:DAL:1782174.1782218}
524  S.~K.~Prasad, and A.~Dhawan,~emph{Distributed algorithms for lifetime of wireless sensor networks based on dependencies among cover sets},~Proceedings of the 14th international conference on High performance computing ,~HiPC'07,pp.~381--392,~2007.
525  
526
527
528 \bibitem{Zorbas:2010:SCP:1715927.1715956}
529  D.~ Zorbas ,~ D. Glynos ,~ P.~ Kotzanikolaou and C.~ Douligeris,~emph {Solving coverage problems in wireless sensor networks using cover sets},~ Ad Hoc Netw.,~ vol.~8,issue~4,~pp.~400--415,June~ 2010.
530  
531
532 \bibitem{Garey:1990:CIG:574848}
533  M.~R.~ Garey and D.~S.~ Johnson,~ emph {Computers and Intractability; A Guide to the Theory of NP-Completeness},~ W. H. Freeman  Co.,~1990.
534  
535
536 \bibitem{Caprara98algorithmsfor}
537    A.~ Caprara ,~ M.~ Fischetti and P.~ Toth ,~ emph{Algorithms for the Set Covering Problem},~ Annals of Operations Research,~  vol.~98,~1998.
538    
539    
540 \bibitem{DBLP:journals/eor/AlfieriBBC07}
541  A.~Alfieri ,~ A.~ Bianco,~ P.~ Brandimarte and  C. Chiasserini,~emph {Maximizing system lifetime in wireless sensor networks},~European Journal of Operational Research,~ vol.~181,~  No.~1,~pp.390-402,~2007.
542  
543
544 \bibitem{Gu:2009:QTC:1673018.1673025}
545  Y.~ Gu,~ Y.~Ji,~ J. ~Li and B.~ Zhao,~emph {QoS-aware target coverage in wireless sensor networks},~Wirel. Commun. Mob. Comput.,~ vol.~9,~issue~12,~pp.~1645--1659,December~ 2009. 
546  
547
548 \bibitem{springerlink:10.1007/BF01594937}
549   Y.~ Ye,~emph{An O($n^3L$)) potential reduction algorithm for linear programming},~Mathematical Programming,~vol.~50,~issue~1,~  pp.~239-258,~ 1991.
550   
551
552
553 \bibitem{glpk}
554   A.~ Mahkorin,~emph {GNU Linear Programming Kit, Reference Manual},~2010.
555
556 \bibitem{Garg98fasterand}
557     N.~ Garg and J.~ K\"{o}nemann,~emph {Faster and simpler algorithms for multicommodity flow and other fractional packing problems},~In Proceedings of the 39th Annual Symposium on Foundations of Computer Science,pp.~300--309,~ 1998.
558     
559
560 \bibitem{Kuhn55}
561   H.~ W.~ Kuhn,~emph{The Hungarian Method for the assignment problem},~Naval Research Logistics Quarterly,~vol.~2,~pp.~83--97,~1955.
562
563 \bibitem{Cardei:2006:ECP:1646656.1646898}
564 M.~Cardei and J.~ Wu,~emph {Energy-efficient coverage problems in wireless ad-hoc sensor networks},~Comput. Commun.,~ vol.~29,~ no.~4,~pp.~413--420,~February 2006.
565  
566
567 \bibitem{Manju2011}
568   M.~ Chaudhary and A.~ K. ~ Pujari,~emph{High-Energy-First (HEF) Heuristic for Energy-Efficient Target Coverage Problem},~International Journal of Ad hoc, Sensor and Uniquitous computing (IJASUC),~ vol.~2,
569  ~no. ~1,~ 2011.
570    
571  
572
573 \bibitem{Abrams:2004:SKA:984622.984684}
574 Z.~ Abrams,~ A. ~ Goel and S.~ Plotkin, ~ emph{Set k-cover algorithms for energy efficient monitoring in wireless sensor networks},~ Proceedings of the 3rd international symposium on Information processing in sensor networks,~pp.~ 424--432,~ 2004.
575  
576
577
578 \bibitem{Zorbas2007}
579 D.~ Zorbas ,~ D.~ Glynos ,~ P.~ Kotzanikolaou and C.~ Douligeris,~emph {B\{GOP\}: an adaptive coverage algorithm for wireless sensor networks},~Proceedings of the 13th European Wireless Conference,~Paris,~ France,~2007. 
580
581 \bibitem{cardei02}
582  M.~ Cardei ,~D.~ MacCallum ,~M.~ X.~ Cheng ,~M.~ Min ,~X.~ Jia ,~D.~ Li and
583                D.~ Du,~emph {Wireless Sensor Networks with Energy Efficient Organization},~Journal of Interconnection Networks,~  vol.~3,~  no.~3-4,pp.~213-229,~2002.
584   
585  
586
587 \bibitem{cardei05}
588   M.~ Cardei ,~ J.~ Wu, N.~ Lu and M.~O.~ Pervaiz,~emph{Maximum Network Lifetime with Adjustable Range},~WiMob,~2005.
589   
590
591 \bibitem{cardei05bis}
592   M.~ Cardei ,~ M.~ T.~ Thai ,~Y.~ Li and W.~ Wu,~emph {Energy-efficient target coverage in wireless sensor networks},~INFOCOM,~pp.~1976-1984,~2005.
593   
594  
595
596 \bibitem{berman04}
597    P.~ Berman and G.~ Calinescu,~emph {Power Efficient Monitoring Management in Sensor Networks},~Proceedings of IEEE Wireless Communication and Networking Conference (WCNC'04),~pp.~2329--2334,~2004.
598
599
600 \bibitem{garg98}
601  N.~ Garg and J.~ Koenemann,~emph {Faster and Simpler Algorithms for Multicommodity Flow and other Fractional Packing Problems.},~Proceedings of the 39th Annual Symposium on Foundations of Computer Science,~pp.~300--309,~1998.
602  
603
604 \bibitem{Gallais06}
605  A.~ Gallais,~ J.~  Carle ,~D. ~ Simplot-Ryl and I.~ Stojmenovic,~emph {Localized Sensor Area Coverage with Low Communication Overhead},~Proceedings of the Fourth Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications,pp.~328--337,~2006. 
606
607 \bibitem{Tian02}
608  D. ~ Tian and N.~ D.~ Georganas, ~emph {A coverage-preserving node scheduling scheme for large wireless sensor networks},~Proceedings of the 1st ACM international workshop on Wireless sensor networks and applications,~pp.~ 32--41,~2002.
609   
610
611 \bibitem{Ye03}
612 F. ~Ye,G.~ Zhong,~J.~ Cheng,~S.~ Lu and L. ~ Zhang,~emph {PEAS: A Robust Energy Conserving Protocol for Long-lived Sensor Networks},~ Proceedings of the 23rd International Conference on Distributed Computing Systems ICDCS'03,~pp.~ 28--37,~2003.
613
614  
615
616 \bibitem{Huang:2003:CPW:941350.941367}
617  C. ~ Huang and Y. ~ Tseng,~emph {The coverage problem in a wireless sensor network},~Proceedings of the 2nd ACM international conference on Wireless sensor networks and applications WSNA '03,~San Diego, CA, USA,~pp.~115-121,~ 2003.
618  
619
620
621
622 \bibitem{Zhang05}
623  H.~ Zhang and J.~ C.~ Hou,~emph {Maintaining Sensing Coverage and Connectivity in Large Sensor
624                Networks},~Ad Hoc {\&} Sensor Wireless Networks,~ vol.~1,no.~ 1-2,~2005.
625
626
627 \bibitem{HeinzelmanCB02}
628  W.~ B.~ Heinzelman ,~ A.~ P.~ Chandrakasan and H.~ Balakrishnan,~emph {An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks},~IEEE Transactions on Wireless Communications,~ vol. ~1,~no. ~4,pp.~ 660-670,~2002.
629
630
631
632 \bibitem{pedraza2006}
633         F. ~Pedraza,~A.~ L.~ Medaglia and A. ~ Garcia,~emph {Efficient coverage algorithms for wireless sensor networks},~Systems and Information Engineering Design Symposium,~ pp.~ 78 --83,~2006.
634
635
636 \bibitem{chin2007}
637 C.~ T. ~ Vu, ~ emph {An Energy-Efficient Distributed Algorithm for k-Coverage Problem in Wireless Sensor Networks},~GeorgiaState University,~2007.
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647 \end{thebibliography}
648
649
650  
651
652
653
654 % that's all folks
655 \end{document}
656
657