DE102004044010A1

DE102004044010A1 - Device for monitoring a large number of mobile objects

Info

Publication number: DE102004044010A1
Application number: DE200410044010
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. Lessing; Matthias Dr.-Ing. Reuter; Klaus Dr. Köhler
Original assignee: Clausthaler Umwelttechnik Institut GmbH CUTEC
Current assignee: Clausthaler Umwelttechnik Institut GmbH CUTEC
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-30
Also published as: WO2006026953A1

Abstract

Eine Einrichtung zur Überwachung einer Vielzahl von mobilen Objekten, um potentielle Bedrohungen an oder in dem Objekt zu erkennen, mit einer elektronischen Überwachungseinheit (3) jeweils für ein Objekt (6) mit einem Kommunikationsmodul zum Datenaustausch mindestens eine Überwachungszentrale, einem Ortungsmodul zur Bestimmung der Ortsposition des zugeordneten Objektes und einem Sicherungsmodul zur Absicherung der Überwachungseinheit (3) vor unbefugter Deaktivierung oder Manipulation ist dadurch geprägt, dass die Überwachungseinheiten (3) mindestens einen Sensor zur Erfassung von Gefahrenquellen, die eine potentielle Bedrohung darstellen können, haben und selbsttätig aktivierbar sind, so dass eine Warnmeldung durch das Kommunikationsmodul an die Zentrale erfolgt, sobald eine Gefahrenquelle detektiert wurde.A device for monitoring a plurality of mobile objects to detect potential threats to or in the object, with an electronic monitoring unit (3) each for an object (6) with a communication module for data exchange at least one monitoring center, a location module for determining the location position of the assigned object and a security module for securing the monitoring unit (3) against unauthorized deactivation or manipulation is characterized in that the monitoring units (3) have at least one sensor for detecting sources of danger, which may pose a potential threat, and are automatically activated, so that a warning message by the communication module to the control center, as soon as a source of danger has been detected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung einer Vielzahl von mobilen Objekten, um potentielle Bedrohungen an oder in einem Objekt zu erkennen, mit einer elektronischen Überwachungseinheit jeweils für ein Objekt, mit einem Kommunikationsmodul zum Datenaustausch mit mindestens einer Überwachungszentrale, einem Ortungsmodul zur Bestimmung der Ortsposition des zugeordneten Objektes und einem Sicherungsmodul zur Absicherung der Überwachungseinheit vor unbefugter Deaktivierung oder Manipulation.The The invention relates to a device for monitoring a plurality of mobile objects to detect potential threats to or within an object detect, with an electronic monitoring unit respectively for a Object, with a communication module for data exchange with at least a monitoring center, a locating module for determining the spatial position of the associated Object and a security module to secure the monitoring unit against unauthorized deactivation or manipulation.

Mobile Objekte, wie zum Beispiel Container sind potentiell als Mittel für Terrorangriffe geeignet. Ein Terroranschlag unter Nutzung von Containern würde mit geringstem Aufwand an Seehäfen oder Flughäfen etc. nicht mehr abschätzbare Schäden am menschlichen Leben und an urbanen Strukturen verursachen. Daher müssen neuerdings Seehäfen durch geeignete Mittel gegen Terrorakte geschützt werden, wobei in einigen Ländern sogar eine komplette Überwachung verlangt wird. Es existieren internationale Sicherheitsrichtlinien, wie zum Beispiel der International Ship and Port Facili ty Security Code (ISPS), die umzusetzen und einzuhalten sind. Dabei muss eine lückenlose Überwachung beispielsweise eines Hafengeschehens gewährleistet werden.mobile Objects, such as containers, are potentially a means of terrorist attack suitable. A terrorist attack using containers would come with least expenditure on seaports or airports etc. no longer estimable damage on human life and on urban structures. Therefore have to recently seaports through appropriate means against acts of terrorism, in some cases countries even a complete surveillance is required. There are international security guidelines such as the International Ship and Port Facility Security Code (ISPS) to be implemented and followed. It must have a complete monitoring For example, a port events are guaranteed.

Wenn Einrichtungen aber nicht, wie gewünscht, über einen einzigen Ein- und Ausgang verfügen, sondern eine Vielzahl von Ein- und Ausgängen haben und gegebenenfalls noch unmittelbar mit einer Stadt verbunden sind, wird eine lückenlose Überwachung nahezu unmöglich.If Facilities but not, as desired, via a single input and output Have output, but have a variety of inputs and outputs and if necessary are still directly connected to a city, is a complete monitoring almost impossible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Überwachung einer Vielzahl von mobilen Objekten zu schaffen, um potentielle Bedrohungen an oder in einem Objekt zu erkennen, so dass in der Folge eine lückenlose Überwachung einer erheblichen Anzahl von Objekten, wie zum Beispiel von Containern, zum Schutz von Terrorangriffen möglich ist.task The invention is therefore an apparatus for monitoring to create a variety of mobile objects to potential Detect threats to or in an object, so in the sequence a complete monitoring a significant number of objects, such as containers, is possible for the protection of terrorist attacks.

Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Überwachungseinheiten mindestens einen Sensor zur Erfassung von Gefahrenquellen, die eine potentielle Bedrohung darstellen können, haben und selbsttätig aktivierbar sind, so dass eine Warnmeldung durch das Kommunikationsmodul an die Zentrale erfolgt, sobald eine Gefahrenquelle detektiert wurde.The Task is with the generic device according to the invention thereby solved, that the surveillance units at least one sensor for detecting sources of danger, the one potential threat, and can be activated automatically are, leaving a warning message from the communication module the control center takes place as soon as a source of danger has been detected.

Es wird also vorgeschlagen, die mobilen Objekte über eine Art elektronische Plombe zu sichern, die von außen nur über spezielle Sicherheitscodes zugänglich ist und das Objekt, wie zum Beispiel einen Container, auf seinem gesamten Weg von der Beladung, dem Transport bis zur Entladung beim Kunden begleitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung meldet sich die Überwachungseinheit nur dann aktiv, sobald eine nichtzulässiges Ereignis an oder in dem Objekt stattgefunden hat. Bei einer erheblichen Anzahl von Objekten werden hierdurch in der Überwachungszentrale nur die Objekte betrachtet, die eine potentielle Bedrohung darstellen. Aus der unübersehbaren Menge von Objekten werden somit nur die problematischen Container effizient und präzise selektiert, von denen eine unmittelbare Gefahr ausgehen könnte, indem diese sich selbstständig zu erkennen geben.It So it is proposed that mobile objects through a kind of electronic Seal to secure the outside only over special security codes accessible is and the object, such as a container, on his all the way from loading, transport to unloading Accompanied customers. According to the present Invention reports the monitoring unit only active as soon as an inadmissible event on or in the object has taken place. For a significant number of objects become thereby in the monitoring center only consider the objects that pose a potential threat. From the vast amount thus, only the problematic containers become efficient and precise from which an immediate danger could arise by these are self-employed make known.

Die Sensoren sind vorzugsweise zur Erfassung von atomaren, biologischen oder chemischen Kampfstoffen als Gefahrenquellen ausgebildet. Damit sind die wesentlichen Gefahrstoffe erkennbar, mit denen ein Terrorakt durchgeführt werden könnte.The Sensors are preferably for the detection of atomic, biological or chemical warfare agents as sources of danger. In order to the main hazardous substances with which an act of terrorism can be identified carried out could be.

Alternativ oder zusätzlich hierzu können Sensoren zur Erfassung von Luftgüte, Radioaktivität und/oder Lichtintensität vorgesehen sein. Mit Hilfe der Sensoren zur Erfassung der Lichtintensität kann beispielsweise überprüft werden, ob ein Container geöffnet wurde.alternative or additionally this can be sensors for the detection of air quality, Radioactivity and / or Light intensity be provided. For example, with the help of the sensors for detecting the light intensity it can be checked whether a container is open has been.

Das Sicherungsmodul hat vorzugsweise eine Kartenleseeinheit zum Einlesen von Daten von einer elektronischen Datenspeicherkarte, eine Eingabetastatur und eine Auswerteeinheit für einen über die Eingabetastatur eingegebenen Sicherheitscode, um einen Zugang zum Objekt, eine freigegebene Nutzung des Objektes, eine Änderung von Konfigurationsdaten der Überwachungseinheit oder eine Entfernung der Überwachungseinheit von dem Objekt zu ermöglichen. Derartige elektronische Sicherungssysteme mit Codefunktionen auf der Basis digitaler Identifikation (Fingerprint, Irisscan, Pin-Code, Card- und Sticktechnologie, etc.) sind für stationäre Objekte, insbesondere für Gebäudeüberwachung jeglicher Art hinreichend bekannt, um den Zugang kontrollieren zu können.The Security module preferably has a card reading unit for reading data from an electronic data storage card, an input keyboard and an evaluation unit for one about the Keypad entered security code to access the Object, a shared use of the object, a change of configuration data of the monitoring unit or a removal of the monitoring unit to allow the object. Such electronic security systems with code functions the basis of digital identification (fingerprint, iris scan, pin code, card and embroidery technology, etc.) are for stationary objects, especially for building surveillance any Kind enough known to control the access.

Das Kommunikationsmodul ist vorzugsweise zur Datenkommunikation mit der mindestens eine Überwachungszentrale über ein Mobiltelefonnetz ausgebildet. Damit wird für das Überwachungssystem über die Überwachungseinheiten und die Überwachungszentrale hinaus keine weitere technische Infrastruktur benötigt. Vielmehr kann der Datenaustausch im Mobilfunknetz beispielsweise unter Nutzung des Short-Message-Service SMS erfolgen.The Communication module is preferably for data communication with the at least one monitoring center via a Mobile telephone network trained. This is for the monitoring system via the monitoring units and the monitoring center In addition, no further technical infrastructure needed. Much more can the data exchange in the mobile network, for example, using the short message service SMS done.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Sicherungsmodul mit einem mechanischen Verriegelungselement zur Verhinderung des Zugangs zu dem Objekt gekoppelt ist. Bei unbefugtem Öffnen des Objektes wird somit ein Alarm ausgelöst.Furthermore, it is advantageous if the security module is coupled to a mechanical locking element for preventing access to the object. In unauthorized opening of Objek tes an alarm is thus triggered.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be exemplified with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 – Blockdiagramm der Struktur und der Komponenten eines Überwachungssystemes; 1 Block diagram of the structure and components of a monitoring system;

2 – Anordnung einer Überwachungseinrichtung an einem Container; 2 - Arrangement of a monitoring device on a container;

3 – Blockdiagramm des modularen Aufbaus einer Überwachungseinheit; 3 Block diagram of the modular design of a monitoring unit;

4 – Struktur eines Kommunikationsnetzes mit Überwachungszentrale, nachgeordneten Zentralen und Überwachungseinheiten. 4 - Structure of a communication network with monitoring center, downstream control panels and monitoring units.

Die 1 lässt ein Blockdiagramm der Struktur und der Komponenten eines Überwachungs- und Sicherungssystems mit einer Überwachungszentrale 1, einem Mobilfunknetz 2 mit Funkmobilzentralen für die Kommunikation- und Datenhaltung und mit Überwachungseinheiten 3 erkennen. Die Überwachungseinheiten 3 sind so ausgebildet, dass sie beispielsweise in das Türsystems eines Containers eingehängt und/oder an diesen fixiert werden. Die Überwachungseinheiten 3 bestehen aus drei Systemebenen. Ein Sicherungsmodul 3.1 dient zur mechanischen Sicherung und hat eine Kartenleseeinheit sowie eine Eingabetastatur beispielsweise zur Pin-Code-Eingabe für die elektronische Sicherung sowie einen Warnsignalgeber und einer Antenne.The 1 shows a block diagram of the structure and the components of a monitoring and security system with a monitoring center 1, a mobile network 2 with mobile radio centers for communication and data management and with monitoring units 3 detect. The monitoring units 3 are designed so that they are hung, for example, in the door system of a container and / or fixed to this. The monitoring units 3 consist of three system levels. A security module 3.1 is used for mechanical security and has a card reading unit and an input keyboard, for example, the pin code input for the electronic fuse and a warning signal generator and an antenna.

Eine Zentraleinheit 3.2 der Überwachungseinheit 3 hat ein Prozessorsystem mit unterschiedlichen Funktionen und Aufgaben, wie beispielsweise eine GPS-Einheit zur Ortung des Containers. Das Prozessorsystem ist durch geeignete Programmierung zudem zur Steuerung der digitalen Kommunikation, zum Energiemanagement, zum Datenmanagement, zur Datenanalyse sowie zur Identifikation und Sicherung ausgebildet.A central unit 3.2 the monitoring unit 3 has a processor system with different functions and tasks, such as a GPS unit for locating the container. The processor system is also suitably programmed to control digital communication, energy management, data management, data analysis, identification and backup.

Weiterhin sind Sensormodule 3.3 vorgesehen um den Container insbesondere hinsichtlich möglicher Manipulationen seines Inhaltes permanent zu überwachen und sicherzustellen, dass ein illegaler Zugang verwehrt und ein Einbruch sofort angezeigt wird. Neben der Erkennung relevanter Störungen werden mit den Sensoren auch Gefahrstoffe, wie zum Beispiel ABC-Kampfstoffe (atomare, biologische oder chemische Kampfstoffe) detektiert. Mit den Sensoren können die Luftgüte, die Radioaktivität, die Lichtintensität etc. erfasst werden. Zudem kann eine Kamera zur Beobachtung des Umfeldes des Objektes vorgesehen sein.Furthermore, sensor modules 3.3 provided to permanently monitor the container, in particular with regard to possible manipulation of its contents and to ensure that an illegal access denied and a burglary is displayed immediately. In addition to detecting relevant malfunctions, the sensors also detect hazardous substances such as NBC agents (atomic, biological or chemical warfare agents). With the sensors the air quality, the radioactivity, the light intensity etc. can be detected. In addition, a camera may be provided for observing the environment of the object.

Eine Energieeinheit 4 ist mit der Überwachungseinheit 3 zur Stromversorgung verbunden. Die Energieversorgung kann durch Hochleistungsakkumulatoren (Metallhydrid), Brennstoffzellen beispielsweise auf der Basis von Wasserstoff oder von Methanol, durch mechanisch betriebene Dynamos (Pressluft, Federspannung) oder mit Fotovoltait erfolgen. Die Energieeinheit 4 sollte eine Standzeit von mindestens sechs Monaten gewährleisten. Hierzu aktiviert das Energiemanagement des Prozessorsystems 3.2 nur bei Bedarf die entsprechenden Funktionen.An energy unit 4 is with the monitoring unit 3 connected to the power supply. The energy supply can be carried out by high-performance accumulators (metal hydride), fuel cells, for example based on hydrogen or methanol, by mechanically operated dynamos (compressed air, spring tension) or with photovoltaic. The energy unit 4 should ensure a service life of at least six months. To do this, the energy management of the processor system is activated 3.2 only if necessary the appropriate functions.

Von untergeordneten Überwachungszentralen 1 beispielsweise einer Hafenverwaltung, werden Sicherungskarten 5 mit den Begleitpapieren eines Containers bereitgestellt. Die untergeordneten Überwachungszentralen haben zudem die Aufgabe, die Informationen zu allen Containern in ihrem Hafen von einer übergeordneten Überwachungszentrale digital einzuholen und gemeldete Störungen auf Ihre Relevanz zu prüfen. Zudem hat die jeweilige Hafenverwaltung das digitale Magnet-Kartensystem in Betrieb und in Verantwortung. Das Magnet-Kartensystem mit den Sicherungskarten 5 dient dazu, die Container nach Beladung mit Hilfe der Sicherungskarten 5 digital zu versiegeln und dazu sich an Bestimmungsort für die Öffnung zu legitimieren. Hierzu sind Informationsflüsse durch Mitführung der Sicherheitskarte 5 mit den Begleitpapieren vorgesehen.From subordinate monitoring centers 1 For example, a port administration, become security cards 5 provided with the accompanying documents of a container. The subordinate monitoring centers also have the task of digitally collecting the information on all containers in their port from a higher-level monitoring center and checking the relevance of reported disturbances. In addition, the respective port administration has the digital magnetic card system in operation and in responsibility. The magnetic card system with the security cards 5 serves to load the containers after loading with the help of the security cards 5 digitally sealed and to legitimize itself at the destination for the opening. These are information flows by entrainment of the security card 5 provided with the accompanying documents.

Die Überwachung erfolgt über ein Mobiltelefonsystem mit zwei weltweit hinreichenden verteilten Basisstationen und Kommunikationszentralen, die ihre Informationen regelmäßig abgleichen. Die Kommunikationszentralen sollte dabei in der Lage sein, jede Überwachungseinheit per Funkkommunikation selektiv zu adressieren und deren Daten abzurufen. Gegebenenfalls sind seeschiffgebundene Antennen erforderlich, um Container zum Beispiel im Frachtraum erreichen zu können. Die Überwachungseinheiten 3 sind mit Hilfe ihrer Kommunikationsmodule in der Lage, aktiv in das Kommunikationsnetz einzuwählen und den Überwachungszentralen Informationen über Unregelmäßigkeiten zu übersenden.The monitoring takes place via a mobile phone system with two globally adequate distributed base stations and communication centers, which regularly adjust their information. The communication centers should be able to selectively address each monitoring unit via radio communication and retrieve their data. If necessary, seaworthy antennas are required to reach containers, for example, in the cargo hold. The monitoring units 3 With the help of their communication modules, they are able to actively dial into the communication network and send information to the monitoring centers about irregularities.

Die 2 lässt eine Skizze als Draufsicht und Seitenansicht der Anbringung einer Überwachungseinheit 3 an einer Containertür erkennen. Jeder Container 6 besitzt in der Regel zwei Türen – eine rechte und eine linke an einem Ende – über die dieser beladen und entladen wird. Die Überwachungseinheit 3 wird an der innen schließenden linken Tür des Containers 6 so angebracht, dass man die außenliegende rechte Tür weiterhin wie bisher üblich problemlos schließen kann, wie in den 2a und 2b dargestellt ist. Nach Umlegen eines mechanischen Verriegelungselementes 7 ist die Überwachungseinheit 3 bei geschlossen Türen nicht mehr zu entfernen, ohne erhebliche Beschädigungen an der Überwachungseinheit zu verursachen. Diese Beschädigung würde allerdings von der Überwachungseinheit 3 sofort registriert und per Funk noch vor Vollendung der Überwachungszentrale gemeldet.The 2 leaves a sketch as a top view and side view of the attachment of a monitoring unit 3 to recognize at a container door. Every container 6 usually has two doors - one right and one left at one end - over which this is loaded and unloaded. The monitoring unit 3 will be at the inside closing left door of the container 6 mounted so that you can continue to close the outer right door continues as usual without problems, as in the 2a and 2 B is shown. After moving a mechanical locking element 7 is the monitoring Ness 3 When the doors are closed, it is impossible to remove them without causing considerable damage to the monitoring unit. However, this damage would be done by the monitoring unit 3 immediately registered and reported by radio before the completion of the monitoring center.

Die 3 lässt ein Blockdiagramm des modularen Aufbaus einer Überwachungseinheit 3 erkennen. Sie besteht aus einer zentralen Einheit (Modul 1), einem Sicherungsmodul (Modul 2), einem Kommunikationsmodul (Modul 3), einem Modul zur Energieversorgung (Modul 4) und einem weiteren Modul zur Erfassung von Grundparametern (Modul 5). Weitere Module insbesondere zur Datenerfassung sind optional über ein Bussystem ankoppelbar.The 3 shows a block diagram of the modular design of a monitoring unit 3 detect. It consists of a central unit (module 1 ), a fuse module (module 2 ), a communication module (module 3 ), a module for energy supply (Modul 4 ) and another module for the acquisition of basic parameters (Modul 5 ). Further modules, in particular for data acquisition, can optionally be coupled via a bus system.

Alle Funktionen der Überwachungseinheit 3 werden von einer zentralen Prozessoreinheit CPU gesteuert, die sich im zentralen Modul 1 befindet. Daneben verfügt dieses Modul 1 über eine Einheit zur Datensicherung und über ein Ortungssystem mit GPS (Global Positioning System) zur jeweiligen satellitengestützten Lokalisierung. Die Kommunikation des zentralen Moduls 1 mit einem anderen Modul erfolgt über das Bussystem.All functions of the monitoring unit 3 are controlled by a central processing unit CPU located in the central module 1 located. In addition, this module has 1 via a unit for data backup and via a positioning system with GPS (Global Positioning System) for the respective satellite-based localization. Communication of the central module 1 with another module via the bus system.

In dem Modul 1 sind alle Programme zur Steuerung der inneren Routine zur Steuerung der Aktion an den Modulen, zur Steuerung des Energiemanagements zur Analyse, Bereitstellung und Sicherung der Daten, zur Feststellung der aktuellen Positionen über das GPS System als Ortungsmodul, für die Identifikation- und Sicherheitsroutinen und zum Management der Kommunikation implementiert. Wenn die Überwachungseinheit 3 auf Grund erheblicher Fehlfunktionen zurückgesetzt (Reset) werden musste, sorgt das Modul 1 dafür, dass die Überwachungseinheit wieder automatisch in den aktiven Betrieb fährt und Programme und Daten gesichert bleiben.In the module 1 are all programs for controlling the internal routine for controlling the action on the modules, for controlling the energy management for analyzing, providing and securing the data, for determining the current positions via the GPS system as locating module, for the identification and safety routines and for the management implemented the communication. When the monitoring unit 3 due to significant malfunction reset (reset) had to be, ensures the module 1 ensuring that the monitoring unit automatically switches back to active mode and programs and data remain secure.

Die zentrale Einheit (Modul 1) ist direkt mit dem Sicherungsmodul (Modul 2) verbunden.The central unit (module 1 ) is directly connected to the fuse module (module 2 ) connected.

Das Datenmanagement im Modul 1 sichert den Datenerhalt von wenigen Grunddaten über die gesamte Dauer der Reise des Containers. Ein spezielles System sichert die Detaildaten immer über den letzten Zeitraum (die letzte Stunde) bis zu einer relevanten Störung. Mit dem Ortungsmodul GPS wird der aktuelle Standort in einem eingestellten Zeittakt festgestellt und diese Position gespeichert. Diese Daten werden der Überwachungszentrale regelmäßig übermittelt, so dass der Standort eines Containers und seine Reise im zeitlichen Verlauf jederzeit nachvollzogen werden kann.The data management in the module 1 ensures the data retention of a few basic data over the entire duration of the container's journey. A special system always saves the detailed data over the last period (the last hour) up to a relevant fault. With the positioning module GPS, the current location is detected in a set time clock and stored this position. This data is transmitted to the monitoring center on a regular basis, so that the location of a container and its journey can be traced at any time over time.

Das Bussystem ist über eine Vielzahl von Traktoren (Relais, LCD, Transistor, Elektromotor etc.) und Sensoren selektiv adressier- und ansprechbar.The Bus system is over a variety of tractors (relays, LCD, transistor, electric motor etc.) and sensors can be addressed and addressed selectively.

Die Traktoren und Sensoren sind in Modulen mit besonderen Funktionen zusammengefasst, so dass Module ausgetauscht und beliebig viele spezifisch ausgestattete Module dem System hinzugeführt werden können.The Tractors and sensors are in modules with special features summarized, so that modules exchanged and any number specifically equipped modules are added to the system can.

Das Sicherungsmodul dient zur Identifikation, Versiegelung und Aktivierung der Überwachungseinheit 3 und verfügt über eine Kartenleseeinheit, eine Eingabetastatur zur Codeeingabe, über einen akustischen und/oder optischen Signalgeber und über eine nach außen gelegte Antenne der Kommunikationseinheit. Ein mechanischer Bügel als Verriegelungselement wird bei geschlossenem Container 6, wie in der 2 dargestellt, außen quer gestellt. Dieser äußere Bügel ist das einzige nach außen gelegte Modul und kann funktionell in erheblichem Maße einer modifizierten Rechnertastatur entsprechen.The security module is used to identify, seal and activate the monitoring unit 3 and has a card reading unit, an input keyboard for code input, an acoustic and / or optical signal transmitter and an outwardly placed antenna of the communication unit. A mechanical bracket as a locking element is closed container 6 , like in the 2 shown, placed transversely on the outside. This outer hanger is the only outward-facing module and can functionally correspond to a significant extent to a modified computer keyboard.

Durch das Querstellen des Bügels kann ein mechanischer Verschluss des Containers 6 erreicht werden. Ferner werden gleichzeitig die Sensor- und Kommunikationsfunktionen aktiviert, so dass ein legalisiertes Öffnen des Containers 6 nur noch über die Sicherungskarte 5 über einen speziellen PIN-Code oder per Funk über die Überwachungszentrale möglich ist. Ein nicht legaler Zutritt wird sofort erkannt und der Überwachungszentrale 3 per Mobilfunk gemeldet. Außerdem wird der äußere Signalgeber aktiviert.Due to the transverse position of the bracket can be a mechanical closure of the container 6 be achieved. Furthermore, the sensor and communication functions are simultaneously activated, allowing a legalized opening of the container 6 only about the security card 5 via a special PIN code or by radio via the monitoring center is possible. Illegal access is immediately detected and the monitoring center 3 reported by mobile. In addition, the external signal generator is activated.

Das Kommunikationsmodul (Modul 3) ist zur Kommunikation über ein Mobilfunknetz ausgelegt und dient dazu, in einem vorgegebenen Zeittakt den Befehlen der zentralen Steuereinheit (Modul 1) folgend Informationen aus dem Sicherheitssystem, dem System für das Datenmanagement und dem Ortungsmodul GPS an die Überwachungszentrale zu übermitteln. Das Kommunikationsmodul 3 kann ferner von der Zentrale angesprochen werden, um den Container 6 zu öffnen, um Sicherheitscodes und Kennungen abzuändern oder um Software in dem Zentralmodul CPU zu aktualisieren (Systempflege).The communication module (module 3 ) is designed for communication via a mobile network and is used in a given time cycle the commands of the central control unit (module 1 ) following information from the security system, the data management system and the GPS tracking module to the monitoring center. The communication module 3 can also be addressed by the control center to the container 6 to change security codes and identifiers or to update software in the CPU central module (system maintenance).

Mit der Energieversorgungseinheit (Modul 4) wird ein sicherer, autarker Betrieb der Überwachungseinheit von mindestens 6 Monaten gewährleistet. Geeignet sind Brennstoffzellen, Metallhydridspeicher, Fotovoltaik, Anlagen oder mechanisch angetriebene Dynamos (Federspannung, Luftdruck) oder eine Kombination davon. Als Brennstoff zelle sind insbesondere wasserstoffbetriebene PEMFC-Systeme (Polymer Elektrolyt Membran Fuel Cell) oder methanolbetriebene DMFC-Systeme (Direct-Methanol-Fuel-Cell) eingesetzt werden. Das Energieversorgungsmodul (Modul 4) beherbergt den primären Energielieferanten, zum Beispiel die Brennstoffzelle, nicht aber den kurzzeitigen Energiespeicher, das Akkumulatorensystem, das dem zentralen Modul 1 zugeordnet ist. Dort ist auch das Energiemanagement lokalisiert. Das mit der Überwachungseinheit 3 elektronisch verbundene Energieversorgungssystem stellt eine eigenständige technische Einheit dar, die unter der Regie des Energiemanagementsystems steht.With the power supply unit (module 4 ) ensures a safe, self-sufficient operation of the monitoring unit of at least 6 months. Suitable are fuel cells, metal hydride storage, photovoltaic, systems or mechanically driven dynamos (spring tension, air pressure) or a combination thereof. In particular, hydrogen-operated PEMFC systems (polymer electrolyte membrane fuel cell) or methanol-operated DMFC systems (direct methanol fuel cell) can be used as the fuel cell. The power supply module (module 4 ) houses the primary energy supplier, for example, the fuel cell, but not the short-term Energiespei the accumulator system, the central module 1 assigned. There, the energy management is localized. That with the monitoring unit 3 electronically connected power supply system is a stand-alone technical unit under the direction of the energy management system.

Die untergeordnete Überwachungszentrale, wie zum Beispiel eine Hafenzentrale, hat insbesondere die Aufgabe, die Informationen zu allen Containern 6 in ihrem Hafen digital einzuholen. Um diesem Auftrag gerecht werden zu können, müssen alle Container, die mit Überseeschiffen in den Hafen einschiffen, dem Überwachungssystem mit allen Daten (Zielort, Ladungsspezifikation, Reisedauer etc.) bekannt sein, so dass gegebenenfalls ihr Zustand per Funk abprüfbar wird. Weiterhin muss der Lagerbestand im Hafen transparent gehalten und überwacht werden können. Die Codesysteme müssen von ordnungsgemäß entladenen Containern 6 deaktiviert werden. Dies muss der übergeordneten Überwachungszentrale mitgeteilt werden. Für neu zu beladene Container 6 müssen Codes von der Überwachungszentrale angefordert und durch die Hafenzentrale vergeben werden. Die Zuordnung ist abzuschließen und der Überwachungszentrale mitzuteilen, sobald der Container auf Reisen gegangen ist.The subordinate monitoring center, such as a port center, has the particular task, the information on all containers 6 digitally in their port. In order to be able to fulfill this mandate, all containers embarking with seagoing vessels into the port must be aware of the surveillance system with all data (destination, cargo specification, duration of travel, etc.), so that their condition can be checked by radio, if necessary. Furthermore, the stock in the port must be kept transparent and monitored. The code systems must be from properly unloaded containers 6 be deactivated. This must be communicated to the parent monitoring center. For newly loaded containers 6 Codes must be requested by the monitoring center and assigned by the port office. The assignment must be completed and reported to the monitoring center as soon as the container has traveled.

Zu diesem Zweck werden die Sicherungskarten 5 (Datenträger) entsprechend präpariert, wenn Container verschlossen oder geöffnet werden sollen. Diese Sicherungskarten 5 stellen den elektronischen Schlüssel dar, um einen Container legal zu versiegeln und später wieder zu öffnen. Neben dieser Möglichkeit gibt es nur noch die Option eines legalen Öffnens über die Überwachungszentrale, indem eine weitere Sicherungskarte 5 von der Überwachungszentrale oder der Hafenverwaltung präpariert wird, der Schlüsselcode von der Überwachungszentrale der Hafenverwaltung gesondert übermittelt und über das Tastenfeld einer Eingabetaste eingegeben oder das Sicherheitssystem der Überwachungseinheit 3 von der Überwachungszentrale per Mo bilfunk angesprochen und eine Öffnung veranlasst wird. In jedem Fall ist ein legales Öffnen oder Verschließen nur mit der Sicherungskarte 5 oder über die Überwachungszentrale zu erreichen.For this purpose, the security cards 5 (Media) prepared accordingly when containers are to be closed or opened. These security cards 5 represent the electronic key to legally seal a container and later reopen it. In addition to this possibility, there is only the option of a legal opening via the monitoring center, adding another security card 5 is prepared by the monitoring center or the port management, the key code is transmitted separately from the monitoring center of the port management and entered via the keypad of an input key or the security system of the monitoring unit 3 by the monitoring center via Mo bilfunk addressed and an opening is made. In any case, a legal opening or closing is only with the security card 5 or via the monitoring center.

Die Hafenverwaltung hat weiterhin die Aufgabe, gemeldete Störungen auf ihre Relevanz zu prüfen.The Port management also has the task of reporting reported incidents to examine their relevance.

Die 4 lässt eine Skizze der Grundstruktur des Kommunikationsnetzes mit einer übergeordneten Überwachungszentrale, untergeordneten Überwachungszentralen (Hafenzentralen) und einer Vielzahl von Überwachungseinheiten 3 an Containern 5 erkennen. Die Überwachungseinheiten 3 am Container 6 können eigenständig mit einer beliebigen, gerade verfügbaren über- oder untergeordneten Überwachungszentralen im Mobilfunknetz über die Kommunikationseinheit Kontakt aufnehmen. Dies geschieht aber nur dann, wenn dazu eine besondere Veranlassung (Störung) vorliegt.The 4 shows a sketch of the basic structure of the communication network with a higher-level monitoring center, subordinate monitoring centers (port headquarters) and a large number of monitoring units 3 on containers 5 detect. The monitoring units 3 at the container 6 You can independently contact any available monitoring or subordinate monitoring centers in the mobile network via the communication unit. However, this only happens if there is a special cause (disturbance).

Die übergeordnete Überwachungszentrale (Alpha-Zentrale) stellt eine neue Organisationseinheit in einem Verbundsystem von vielen nachgeordneten Zentralen (dezentrale Zentralen im Netzwerk und Hafenzentralen) dar, die weltweit den Funkverkehr ihrer Bandbereiche überwachen und ständig die Daten über Standort und Zustand ihrer zugeordneten Objekte empfangen und untereinander austauschen.The parent monitoring center (Alpha Center) represents a new organizational unit in a composite system of many downstream control panels (decentralized control panels in the network and Hafenzentralen), which monitor the radio communication of their band ranges worldwide and constantly the data over Location and condition of their assigned objects received and among themselves change.

Die Topologie und Logistik des Netzwerkes ist mit den weltweiten Mobilfunksystemen vergleichbar, so dass diese als Kommunikationsnetz genutzt werden können. Allerdings ist eine organisatorische Leitung des Überwachungssystems über die übergeordnete Überwachungszentrale (Alpha-Zentrale) erforderlich, da an einem logischen Ort alle Informationen zusammengeführt, ihre Plausibilität geprüft und eindeutige Zugangscodes (Containerkennung, Schlüssel) für neue Container 6 generiert, verteilt und verwaltet werden müssen.The topology and logistics of the network is comparable with the worldwide mobile radio systems, so that they can be used as a communication network. However, an organizational management of the monitoring system via the parent control center (alpha center) is required, because in a logical place all information merged, checked their plausibility and unique access codes (container identification, key) for new containers 6 generated, distributed and managed.

Die Genierungsvergabe neuer Zugangscodes erfolgt automatisch auf die Bedarfsanforderung eines legitimierten Netzknotens, zum Beispiel die Hafenverwaltung eines Hafens. Container 6, die ihren Zielort erreicht haben und mit Hilfe des Überwachungssystems legal geöffnet wurden, verursachen automatisch auch die Deaktivierung des Codes über das Magnetkartensystem der Hafenverwaltung. Auf diese Weise steht dann eine freie Überwachungseinheit für eine neue Codierung zur Begleitung eines anderen Containers 6 oder zur Begleitung eines neuen Auftrags im alten Container 6 zur Verfügung.The assignment of new access codes is automatically based on the demand of a legitimate network node, for example, the port administration of a port. Container 6 who have reached their destination and have been legally opened with the help of the surveillance system will automatically cause the deactivation of the code via the port management magnetic card system. In this way, there is then a free monitoring unit for a new coding to accompany another container 6 or to accompany a new order in the old container 6 to disposal.

Im Kommunikationsverbund sind die Überwachungseinheiten nicht aktiv, aber jederzeit ansprech- und aktivierbar und es sind die dezentral weltweit verteilten Überwachungszentralen des Netzwerks eingebunden. Im Zentrum des Kommunikationsverbundes steht ein Mobilfunknetz mit einer Überwachungszentrale (Alpha-Zentrale), die den gesamten Datenaustausch unter den nachgeordneten Zentralen koordiniert.in the Communication network are the monitoring units not active, but always responsive and activatable and it is the decentralized worldwide distributed monitoring centers of the network involved. At the center of the communication network is a mobile network with a monitoring center (Alpha Central), which handles all the data exchange among the downstream panels coordinated.

Die Hafenverwaltungen können in diesem Netzwerk auch untergeordnete Zentralen sein oder einfach nur „Kunden" mit besonderen Kommunikations- und Informationsrechten bei ihren zugeordneten dezentralen Zentralen. Sie können innerhalb einer gewissen Reichweite alle Container 6 in diesem Radius erreichen und auf diese Weise gezielt Position und Zustand erfragen. Die Container 6 sind allerdings auch von den Zentralen adressierbar und können Aktivinformationen den untergeordneten Überwachungszentralen übersenden. Da die Aufgaben und Funktionen einer dezentralen Kommunikationszentrale deutlich unterschiedlich zu den Aufgaben einer Hafenverwaltung ist, dürfte es organisatorisch vorteilhaft sein, die Hafenverwaltung als besonderen Kunden im Kommunikationsnetz des Überwachungssystems zu definieren.The port authorities can also be subordinate centers in this network or simply "customers" with special communication and information rights at their assigned decentralized centers.You can manage all containers within a certain reach 6 reach within this radius and in this way specifically request position and condition. The container 6 However, they are also addressable by the central units and can display active information to the subordinate supervisor send to headquarters. Since the tasks and functions of a decentralized communication center are clearly different from the tasks of a port administration, it would be organizationally advantageous to define the port management as a special customer in the communication network of the monitoring system.

Unter Umständen müssen auf den Transportschiffen gesonderte Empfangs- und Sendestationen eingerichtet werden, über die die Kommunikation geführt wird, sobald die elektromagnetische Abschirmung der Ladung die unmittelbare Kommunikation ausschließt. Die Hafenzentralen verfügen über Lesegeräte, Magnetcodekarten und Überwachungseinheiten und erhalten von der ihr zugeordneten Überwachungszentrale hinreichend viele neue Containerkennungen und deren PIN-Codes für die Versiegelung von Containern 6 in digitaler Form. Die untergeordneten Überwachungszentralen wie derum gleichen ihre Informationsbestände weltweit über die Alpha-Überwachungszentrale ab.It may be necessary to set up separate receiving and transmitting stations on the carriers, over which communication will take place as soon as the electromagnetic shielding of the cargo precludes immediate communication. The port centers have readers, magnetic code cards and monitoring units and receive from their assigned monitoring center enough new container IDs and their PIN codes for the sealing of containers 6 in digital form. The subordinate monitoring centers such as umum their information stocks worldwide from the alpha monitoring center from.

Diese Informationen werden auf ein Kartenlesesystem und von diesen auf eine Sicherungskarte 5 übertragen, die benutzt wird, um eine Überwachungseinheit 3 vor Ort zu aktivieren. Hierzu wird die Containerkennung und ein Erkennungsschlüssel für die Überwachungseinheit auf die Überwachungseinheit 3 übertragen. Ferner wird von der Überwachungseinheit 3 die Rufnummer auf die Sicherungskarte 5 übertragen. Diese Informationen werden über die Lesegeräte bei der Hafenzentrale nach Ausführung zurückgeführt und der ausgeführte Zustand der übergeordneten Überwachungszentrale vermittelt. Die Sicherungskarte 5 wird den Begleitpapieren des Containers zugeordnet.This information is transferred to a card reading system and from these to a security card 5 transmitted to a monitoring unit 3 to activate locally. For this purpose, the container identification and a recognition key for the monitoring unit to the monitoring unit 3 transfer. Further, by the monitoring unit 3 the phone number on the security card 5 transfer. This information is returned via the readers at the port center after execution and conveys the executed state of the parent monitoring center. The security card 5 is assigned to the accompanying documents of the container.

Die übergeordnete Alpha-Überwachungszentrale bedient sich der nachgeordneten Überwachungszentralen eines Mobilfunknetzes, indem die einzelnen Container „Kommunikationskunden" sind. Die Hafenzentralen können – einmal legitimiert – mit den Containern 6 kommunizieren, deren Zugangscodes sie von der Zentrale erhalten haben. Die Kommunikationsinhalte in diesen Verbund sind sofortige Meldungen von Störungen von Containern 6 zur Zentrale, Überprüfung des aktuellen Zustandes durch die Hafenverwaltung, elektronische Versiegelung und Öffnung durch die Hafenverwaltung, Ferndiagnose und Endsiegelung des Containers 6 durch die Zentrale und Einleitung von Maßnahmen zur Risiko- und Störfallminimierung durch die Zentrale oder Hafenverwaltung im Ernstfall.The parent Alpha monitoring center uses the downstream monitoring centers of a mobile network, in which the individual containers are "communication customers." The port centers can - once legitimized - use the containers 6 communicate their access codes received from the central office. The communication contents in this group are instant messages of container disturbances 6 to the central office, checking the current state by the port administration, electronic sealing and opening by the port administration, remote diagnosis and final sealing of the container 6 through the central office and initiation of measures to minimize risk and incident by the headquarters or port management in case of emergency.

Die Hafenzentralen verfügen über besondere Kompetenzen und Aufgaben, da sie die Be- und Entladungen organisieren müssen. Ferner sind sie im konkreten Störfall in der Verantwortung und müssen geeignete Maßnahmen einleiten, um den jeweiligen Container 6 zu entschärfen oder aus dem Verkehr zu ziehen.The Hafenzentralen have special competences and tasks, as they have to organize the loading and unloading. Furthermore, they are responsible in the event of a specific accident and must take appropriate measures to ensure the respective container 6 to defuse or withdraw from the market.

Die Kommunikation zwischen den Überwachungszentralen bzw. Hafenzentralen und den Containern 6 kann mit Hilfe eines Primzahlenschlüssels codiert werden. Hierbei wird das Primzahlenpaar mit der Containerkennung von der Überwachungszentrale generiert und der öffentliche Schlüssel (Public Key) über die Hafenzentrale der Kommunikationseinheit des Containers 6 zur Verfügung gestellt. Die Zuordnung zu einer Mobilfunk-Rufnummer der Überwachungseinheit muss eineindeutig sein, da über diese die andere Primzahl zugänglich werden soll.The communication between the monitoring centers or port centers and the containers 6 can be encoded using a prime key. In this case, the pair of prime numbers with the container identification is generated by the monitoring center and the public key via the port center of the communication unit of the container 6 made available. The assignment to a mobile phone number of the monitoring unit must be unambiguous, since the other prime number should be accessible via this.

Der Vorgang kann durchgeführt werden, indem die Containerkennung und die erste Primzahl auf die Überwachungszentrale beim Vorgang der Versiegelung übertragen werden. Gleichzeitig wird die Rufnummer der Mobilfunkeinheit auf die Magnetcodekarte 5 ausgelesen. Die Mobilfunknummer wird anschließend auf die mobile Kartenleseeinheit übertragen, wobei die übertragende Primzahl von der Magnetcodekarte 5 gelöscht wird.The process can be performed by transferring the container identifier and the first prime number to the central office during the sealing process. At the same time the phone number of the mobile unit is on the magnetic code card 5 read. The mobile number is then transmitted to the mobile card reading unit, wherein the transmitting prime number of the magnetic code card 5 is deleted.

Die Containerkennung bleibt auf der Sicherungskarte 5 ebenso wie der zum Öffnen des Containers 6 erforderliche Code erhalten. Die Überwachungseinheit 3 verfügt nun über die ihr zugeordnete Kennung und die erste Primzahl. Der Überwachungszentrale werden alle Informationen über die mobile Kartenleseeinheit im Zusammenhang mit der Mobilrufnummer übermittelt. Der Container 6 kann nun auf Reisen gehen. Die Sicherungskarte 5 muss separat aufbewahrt werden und kann den Begleitpapieren zugeordnet werden.The container identification remains on the security card 5 as well as the opening of the container 6 required code received. The monitoring unit 3 now has the identifier assigned to it and the first prime number. The monitoring center is sent all information about the mobile card reading unit in connection with the mobile phone number. The container 6 can now travel. The security card 5 must be kept separately and can be assigned to the accompanying documents.

Über die Überwachungszentrale ist die Überwachungseinheit 3 nun per Mobilfunk erreichbar, so dass der Zustand des Containers 6 und seine Position abgefragt werden kann.About the monitoring center is the monitoring unit 3 now reachable by mobile, so that the condition of the container 6 and his position can be queried.

Eine Sicherheitslücke im System könnte darin bestehen, dass alle relevanten Daten während der Versiegelung kopiert werden. Anschließend könnte eine manipulierte Sicherungskarte 5 den scheinbar legalen Zugang zum Container 6 eröffnen. Diese Lücke wird geschlossen, indem vor Öffnung 6 eines Containers bei der Überwachungszentrale mit der Abfrage der zweiten Primzahl die „Erlaubnis" eingeholt werden muss.A security vulnerability in the system could be that all relevant data is copied during the seal. Subsequently, a manipulated security card could 5 the seemingly legal access to the container 6 open. This gap is closed by before opening 6 a container at the central office with the query of the second prime the "permission" must be obtained.

Diese geheime Primzahl kann immer auch den uneingeschränkten Zugang zum Container 6 eröffnen.This secret prime number can always have unrestricted access to the container 6 open.

Durch dieses Überwachungssystem wird ein Container 6 nach der mechanischen und elektronischen Versiegelung permanent überwacht und es ist ein Fokus auf die Container 6 möglich, die eine Störung erfahren haben. Erst hierdurch wird die unübersehbare Anzahl an Objekten auf ein operables Maß reduziert und es können zeitnahe und effizient geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden.This monitoring system becomes a container 6 permanently monitored after mechanical and electronic sealing and there is a focus on the container 6 possible, the one Stö experienced. Only then is the incalculable number of objects reduced to an operable level and timely and efficient appropriate countermeasures can be taken.

Claims

Device for monitoring a large number of mobile objects in order to detect potential threats on or in an object, with an electronic monitoring unit ( 3 ) each for an object with a communication module for data exchange with at least one monitoring center, a positioning module for determining the spatial position of the associated object and a security module for securing the monitoring unit ( 3 ) against unauthorized deactivation or manipulation, characterized in that the monitoring unit ( 3 ) has at least one sensor for detecting sources of danger, which may represent a potential threat, and is independently activated, so that a warning message is sent by the communication module to the center, as soon as a source of danger has been detected.

Device according to claim 1, characterized by Sensors for the detection of atomic, biological or chemical Warfare agents as sources of danger.

Device according to claim 1 or 2 characterized by sensors for detecting air quality, radioactivity and / or Light intensity.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the security module has a card reading unit for reading data from an electronic data storage card, an input keyboard and an evaluation unit for a security code entered via the input keyboard to access the object, a shared use of the object Change of configuration data of the monitoring unit ( 3 ) or a removal of the monitoring unit ( 3 ) of the object.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the communication module for data communication with the at least one monitoring center ( 1 ) is formed via a mobile telephone network.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the security module with a mechanical Locking element coupled to prevent access to the object is.