CN102150187A - 用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统和方法，所述系统包括多个用于捕捉使用2.4GHz的射频带的发射器设备(2)的标识符的设备(1)，所述捕捉设备(1)连接到中央管理计算机(3)，用于以标签(32)为形式发送所捕获的所述发射器设备(2)的标识符，以便在数据库(31)中包括所述标识符。该方法包括以下步骤：在特定的点，捕捉所述发射器设备(2)的所述标识符；提取独有的部分；在标签(32)中加密所述独有的部分；将所述标签(32)、捕捉点以及时间(33)发送到中央计算机(3)的数据库(31)；在所述数据库(31)中将所述标签(32)和所述时间(33)与先前存储的数据比较。

Description

用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统和方法。
背景技术
在城市环境中监控和控制人和/或车辆的通行当前已成为对于市政机关而言至关重要的问题。该监控不仅仅在交通堵塞或交通繁忙可能发生的某些点上影响汽车在都市街道中的通行，还在都市的日常生活中影响货运代理、清洁服务和其他服务的调配。其还影响人们在大型集会和重大事件中或人们到其工作场所的日常出行中的移动。
到目前为止，实际上用统计的方式监控车辆交通，即使用设备来对某个时间段中街道上行驶的车辆进行计数，这些设备诸如路面中的车辆计数电缆、视频监控摄像头的雷达设备。在在都市中的不同点收集数据之后，利用测量点的位置信息来施行交叉统计分析。然而，该信息是混淆的，因为其没有考虑在高峰时间或一周的不同天期间(常常在一或两天中计数车辆以得到样本的充分的可靠性)的车流量变化，并且结果得出的时间对于市政机关做出迅速或短期的决定而言太迟了。
在另一方面，控制人的通行是比较困难的，并且通常通过在办公大楼中安装转式栅门或使用录像和照相机来估算人数来施行。然而，所得出的结果是非常局限性的，并且可能根据样本的时间和状况而显著变化。
已知Intellione公司的交通测量系统(TMS)，其使用来自移动电话的信号来定位移动中的人和车辆。鉴于在现代城市中，大部份人通常携带在日常活动中开启的移动电话，该电话的通信信号定位人，无论其在车辆中移动或行走。因此，TMS系统使得能够通过位于都市或市区中的操作员的移动电话天线网络来知道人的移动。该信息能够被实时地处理，并且明显是可靠的。
然而，其具有某些缺点。首先，必须通过呈三角形的天线定位电话，因为天线的覆盖范围能够十分大(直到几千米)，以致于难以确定地点是所给出的街道还是邻近的街道。其次，还存在以下问题，根据电话服务的覆盖范围的安放天线，以致于其不能够提供对于在特定的区域中交通的研究的最优化的分布，并且在大楼或中型或小型的设施内使用其是非常困难的。第三，存在保密性问题，因为移动电话标识符为了被处理而离开电话操作员的网络中，以致于存在侵犯个人隐私的风险。
发明内容
用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统和方法，本发明的目的提出了某些技术特征，这些技术特征目的在于允许诸如，在都市等的街道中或在大型大楼中实时研究交通，从而优化在移动性和运输方面采取的可能的动作。
因此，该系统包括多个用于捕捉使用2.4GHz的射频带的发射器设备的标识符的设备，这些捕捉设备连接到中央管理计算机，用于发送所捕获的发射器的标识符，以便在数据库中包括该些标识符。该安装被设计为用于检测由在可自由使用的2.4GHz频率中运作的通信设备发出的开放信号。在这些设备中，包括使用蓝牙、Wifi、Zigbee和其他技术的设备。通常，用于连接到本地或个人无线网络的设备，其在这一信号中发出它们的MAC认证，当设备运行时，由于设备的自由访问它们的MAC认证能够被捕获，因为这形成了连接协议的一部分。
考虑到发射器在市场中的重大发展，运行着的发射器的数量是能够保证的，例如，在2007年87％的已售出的移动电话包括蓝牙技术，并且其普及性由于汽车中免提设备的大量实现而增长。
每个捕捉设备包括用于2.4GHz频带的短程的多格式的变送器、至少一个发送和接收天线、操作和加密处理器、远程的电信设备和电源。
发送器和天线在寻找运行着的发射器设备时，扫描捕捉设备的覆盖区域和范围，以便读取发射器设备的标识符或MAC地址。MAC(媒体访问控制)地址的数据包括被丢弃的由制造商和协议所限定的部分以及通过非对称加密密码来加密的、独有地限定了发射器设备的部分，该非对称加密密码允许保持其独有的认证，同时允许以机密的方式管理信息。一旦加密，标签随同捕捉或捕获时间和捕捉点被发送到中央计算机。
该中央计算机包括已捕捉的、带有捕捉时间和相应的捕捉设备的地理位置的标签的数据库，从而当接收到新标签时，新标签与先前所存储的标签比较，并且得到监控数据，如下文进一步详述的。
捕捉设备安放在不受天气影响的机壳内，以允许其根据待监控的区域的需要安装在任何场所。
鉴于捕捉设备所连接的发射器设备的类型，变送器的操作范围是小于50米的，优选地从2米到35米。这允许将捕捉操作限制到道路或街道的宽度，以避免捕捉到在邻近道路上移动的人的发射器，当使用移动电话信号或具有较大覆盖范围的信号时会发生捕捉到在邻近道路上移动的人的发射器。此外，这些捕捉设备允许在门厅或在大楼或设施中的入口处监控流量，而无需不同的转式栅门或计数器。
在一实施例中，已经可以预见，捕捉设备包括两个变送器，这两个变送器的相应的天线彼此相互分开，例如，沿着该捕捉设备安装的道路相互分开，由此允许检测移动的方向，或通过已合并在这些发射器的协议中的信号强度(RSSI)的分析检测移动的方向。
为了获得捕捉设备的较好的自主，电源包括光生伏打板和电池，以允许其安装而无需考虑电网供应。
如上所述，在系统中，标签带有捕捉到发射器的地点的标记。因为捕捉设备不移动，该标记能够在安装捕捉设备时手动地得到，或通过为捕捉设备装配诸如全球定位系统(GPS)的定位设备，其允许在任何其他捕捉点自动地重复利用而没有安装问题。
电信设备包括优选的因特网连接，可以通过电缆或无线(WiFi)，然而并没有排除诸如移动电话或其他技术的直接连接。
因此，系统的操作的方法包括以下方面：
-在特定的点，捕捉在2.4GHz频带上的、进入到所安装的捕捉设备的作用半径的发射器设备的标识符；
-从标识符中至少提取所述标识符的独有的部分；
-在唯一的标签中加密所述标识符的独有的部分；
-将唯一的标签、捕捉点标识符以及在捕捉点的捕捉时间发送到计算机，用于使其被包含在数据库中并被处理；
-在数据库中将标签和相应的时间与先前存储的数据比较，用以确定发射器设备先前是否在不同的捕捉点，由此基于时间差和两个捕捉点之间的距离来计算其移动和交通的状况。
该比较能够用于实际上实时地获得有关发射器移动的结果，并且因此得到有关人和人所搭乘的车辆的结果。这些数据能够通过速度过滤，因此以低速移动的标签一般而言是步行的人或当地居民，而以某个速度移动的标签(例如，8千米/小时)是堵车的车辆，而以高速移动的标签是在畅通交通中移动的车辆。同样地，通过一点的标签的高的流速意味着车辆或人的高流量，而通过捕捉点的标签的低的流速意味着较少的通行，例如，在晚上。将标签数据与捕捉点的位置地图交互甚至允许识别，通行对应于工作在该区域中的人(在所给定的捕捉点上，在工作日期间，标签重复地在清晨产生出现并在傍晚再次出现)还是对应于当地居民(标签不断地且随机地在日间产生)。
已经可以预见，设备的认证是设备的MAC地址的公共部分，其能够由任何企图连接的设备访问，诸如多格式的变送器，以允许接收蓝牙、WiFi或Zigbee信号。
为了确保该公共部分的数据能够不被不正当地使用，已经可以预见，应该由非对称密码方式施行加密，以致于捕捉设备具有公用密码，其在将公共部分的数据转换到被发送的标签时确保隐私，并且允许每个发射器总是以唯一的方式被认证。
该比较包括根据所计算的相应的发射器设备在两个捕获点之间的移动速度分类标签。所有的数据能够实时地查询，并且图形地显示在地图上，其能够被过滤，以致于不同的市政机构，诸如警局、清洁机构、工厂和其他机构能够简单地通过经由因特网链接到中央计算机来实时地执行操作。
附图说明
为了完成所进行的描述并且帮助理解本发明的特征，本说明书附加了一套附图，仅用于示例目的，而并没有限制的意思，示出了以下附图：
-图1示出了分布在城市地图上的系统的框图；
-图2示出了捕捉设备的实施例的框图；
-图3示出了在中央计算机中的数据库的实施例的框图。
具体实施方式
如在先前所述的图中所示出的，系统包括多个分布在待监控的城市区域中的捕捉设备(1)用于捕获使用2.4GHz频带的各种运行的通信发射器设备(2)的MAC标识符，通信发射器设备诸如装配了蓝牙、WiFi或Zigbee，并经过所述捕获设备(1)的影响区域的设备。这些发射器设备(2)主要是通行的人和车的个人设备，诸如移动电话、笔记本、PDA、GPS导航仪和其他通信和遥控设备。多个捕捉设备(1)连接到接收由每个捕捉设备(1)所产生的数据的中央计算机(3)，用以将数据包括在数据库(31)中，并且产生实用的结果，在该例子中，中央计算机是MySQLServer。
每个捕捉设备(1)包括用于2.4GHz频带的装配了相应的天线(12)的短程的多格式的变送器，在该例子中，为了覆盖道路或街道的宽度，该范围不超过50米或者更低的值。变送器(11)与操作处理器(13)相关联，该操作处理器(13)分离并且加密MAC地址的标识符，MAC地址是在随同时间数据(33)一起被发送的安全标签(32)中捕获的。转而，处理器(13)经由远程电信设备(14)连接到中央计算机(13)，在该例子中，电信设备(14)是因特网电缆连接模块。捕捉设备(1)包括用于整个电气系统的电源(15)。所有的这些部件被保护在不受天气影响的外部机壳(16)内，该外部机壳(16)允许这些部件安放在任何所被认为必要的室外地点。所述电源(15)包括光生伏打板和电池，其允许捕捉设备(1)的完全自主的操作。
在一实施例中，捕捉设备(1)包括全球定位模块(17)，或GPS，从而该捕捉设备(1)能够随同标签(32)发送其地点的准确的位置(34)。
在已经充分地描述了本发明的特征以及优选的实施例的例子之后，应注意的是，为了应用的目的，能够更改所描述的元件的材料、形状、尺寸以及安置，只要这并不意味着改变如权利要求限定的本发明的实质特征。

Claims (11)

1.用于在城市环境中监控人和/或车辆的系统，其特征在于，其包括多个用于捕捉常常由人和车辆载有的、2.4GHz的射频带的发射器设备(2)的标识符的设备(1)，所述捕捉设备(1)连接到中央管理计算机(3)，用于以标签(32)为形式发送所捕获的所述发射器设备(2)的标识符，以使所述标识符被包含在数据库(31)中；并且其中，每个捕捉设备(1)包括用于2.4GHz频带的短程的多格式的变送器(11)、至少一个发送和接收天线(12)、用于操作和加密的处理器(13)、远程的电信设备(14)和电源(15)；并且所述中央计算机(3)包括带有捕捉时间(33)和相应的所述捕捉设备(1)的地理位置(34)的所述标签(32)的数据库(31)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕捉设备(1)安放在不受天气影响的机壳(16)内。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变送器(11)的操作范围小于50米。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕捉设备(1)包括两个变送器(11)，所述两个变送器(11)的相应的天线(12)彼此相互分开，用以检测所捕获的所述发射器设备(2)的移动方向。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源(15)包括光生伏打板和电池。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕捉设备(1)包括全球定位设备(17)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电信设备(14)是因特网连接。
8.用于在城市环境中监控人和/或车辆的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
-在特定的点，捕捉在2.4GHz频带上的、进入到所安装的捕捉设备(1)的操作范围的发射器设备(2)的标识符；
-从所述标识符中至少提取所述标识符的独有的部分；
-在唯一的标签(32)中加密所述标识符的所述独有的部分；
-通过所述捕捉设备(1)将所述唯一的标签(32)、捕捉点标识符以及捕捉时间(33)发送到中央计算机(3)，用于使其被包含在数据库(31)中并被处理；
-在所述数据库(31)中将所述标签(32)和相应的时间(33)与先前存储的数据比较，用以确定所述发射器设备先前是否在另一捕捉点(1)，由此基于时间差和两个捕捉点(1)之间的距离来计算其移动和交通的状况。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发射器设备(2)的所述标识符是所述发射器设备(2)的MAC地址的公共部分。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述加密通过非对称加密施行。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述比较包括根据所计算的相应的发射器设备在两个捕获点之间的移动速度分类所述标签(32)。
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