FR3103989A3 - Improvements to a video protection device with cameras and electronics embedded in streetlights - Google Patents
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Abstract
[L’invention est une extension des brevets 15 02475, FR 16-70470, et FR 19 07358, qui consiste à loger dans le pied des lampadaires urbains une électronique embarquée avec caméras de façons à leur adjoindre la fonction supplémentaire de vidéoprotection. L'extension décrite ici consiste à adjoindre à l'électronique embarquée également des capteurs divers (CO2, qualité de l'air, brouillard…) de façons à ce que le central informatique connaisse en temps réel l'environnement de la municipalité dans laquelle sont implantés les lampadaires. Une autre amélioration des brevets déjà déposés consiste à mieux contrôler les transmissions hertziennes de façons à éviter toute interception d'informations sensibles pas des personnes malveillantes ("hackers"). L'invention prévoit aussi un système de leurre de façons à protéger l'électronique embarquée et les caméras des actes de vandalisme. ][The invention is an extension of patents 15 02475, FR 16-70470, and FR 19 07358, which consists in accommodating in the foot of street lamps an on-board electronics with cameras so as to add to them the additional function of video protection. The extension described here consists in adding to the on-board electronics also various sensors (CO2, air quality, fog, etc.) so that the computer center knows in real time the environment of the municipality in which they are located. installed the streetlights. Another improvement of the patents already filed consists in better controlling the hertzian transmissions so as to avoid any interception of sensitive information by malicious people ("hackers"). The invention also provides a decoy system so as to protect the on-board electronics and the cameras from acts of vandalism. ]
Description
La présente invention apporte des améliorations aux trois brevets suivants:The present invention provides improvements to the following three patents:
FR 15 02475, déposé le 26 novembre 2015, concernant un dispositif pour améliorer la réactivité d’interventions des forces de l’ordre, appelé ici «brevet 1»,FR 15 02475, filed on November 26, 2015, concerning a device to improve the responsiveness of law enforcement interventions, referred to here as "patent 1",
FR 16-70470, déposé le 26 août 2016, concernant un dispositif de poursuite avec application aux lampadaires urbains, appelé ici «brevet 2»,FR 16-70470, filed on August 26, 2016, concerning a tracking device with application to street lights, referred to here as “patent 2”,
FR 19 07358, déposé le 2 juillet 2019, concernant d’importantes améliorations aux deux brevets précédemment décrits, et appelé ici «brevet 3».FR 19 07358, filed on July 2, 2019, relating to significant improvements to the two previously described patents, and referred to herein as "patent 3".
EE tat actuel de la techniquecurrent state of the art
La vidéoprotection traditionnelle comporte plusieurs inconvénients comme:Traditional video protection has several drawbacks such as:
- La nécessité d’avoir du personnel qualifié,- The need for qualified personnel,
- Le manque d’automatisation, d'où une lenteur à la prise de décision,- Lack of automation, resulting in slowness in decision making,
- Une intrusion dans la vie privée,- An intrusion into privacy,
- La difficulté d’exploitation si le nombre de caméras est important,- The difficulty of operation if the number of cameras is large,
- Un coût final élevé par caméra,- A high final cost per camera,
- La possibilité de détournement de vidéos car les transmissions hertziennes, bien que sécurisées, peuvent être décryptées par des individus malveillants,- The possibility of video hijacking because wireless transmissions, although secure, can be decrypted by malicious individuals,
- Plus simplement, un brouillage des ondes émises à l'aide d'un brouilleur quelconque que l'on trouve facilement sur le marché. Un tel brouillage, très facile à réaliser, rend totalement inefficace en quelques secondes tout système de vidéoprotection.- More simply, a jamming of the waves emitted using any jammer that is easily found on the market. Such jamming, very easy to achieve, makes any video protection system totally ineffective in a few seconds.
Finalement, l'efficacité de la vidéoprotection traditionnelle est très discutable, même si le coût des caméras ne cesse de baisser.Finally, the effectiveness of traditional video protection is very questionable, even if the cost of cameras is constantly falling.
Dans les brevets 2 et 3, l’idée était de quadriller une ville entière avec des caméras en les intégrant dans des lampadaires urbains. Le présent brevet d’invention apporte des améliorations à ce dispositif.In patents 2 and 3, the idea was to crisscross an entire city with cameras by integrating them into street lights. The present invention patent provides improvements to this device.
DéfinitionsDefinitions
Dans cette description, nous utiliserons les mêmes définitions que celles décrites dans le brevet 3 dans la rubrique «Définitions», sections 0007 à 0014.In this description, we will use the same definitions as those described in the 3 patent under the heading "Definitions", sections 0007 to 0014.
Améliorations des trois inventions antérieuresImprovements to the three previous inventions
Une amélioration importante consiste à pourvoir les lampadaires de capteurs divers.An important improvement consists in providing the lampposts with various sensors.
Ces capteurs seront gérés par l'électronique embarquée décrite dans les brevets 2 et 3.These sensors will be managed by the on-board electronics described in patents 2 and 3.
Pour gérer ces capteurs, l'électronique embarquée pourra être assistée d'un ou de plusieurs microcontrôleur(s) dédié(s).To manage these sensors, the on-board electronics may be assisted by one or more dedicated microcontroller (s).
Les capteurs et l'électronique additionnelle associée seront placés à l'intérieur du pied pour éviter tout acte de vandalisme.The sensors and associated additional electronics will be placed inside the foot to prevent any act of vandalism.
Grâce à un maillage très serré des lampadaires, les données recueillies par ces capteurs à l’intérieur des lampadaires permettent de créer une cartographie précise d’une mesure donnée. Par exemple, les capteurs CO2 placés dans les lampadaires d’une municipalité donnent une vision géographique très précise et en temps réel de la pollution en CO2 dans la municipalité, ce qui peut être utile pour les limitations de vitesse en cas de pollution.Thanks to a very tight mesh of the streetlights, the data collected by these sensors inside the streetlights makes it possible to create an accurate map of a given measurement. For example, CO2 sensors placed in streetlights in a municipality provide a very precise and real-time geographic view of CO2 pollution in the municipality, which can be useful for speed limits in the event of pollution.
Les principaux capteurs utilisés sont décrits ci-dessous.The main sensors used are described below.
Un capteur de CO2 et de CO, comme mq-6, mq-7, mq-9 etc…A CO2 and CO sensor, such as mq-6, mq-7, mq-9 etc ...
Un capteur de fuites de gaz, comme mq-4, mq-6, mq-306 etc…A gas leak sensor, such as mq-4, mq-6, mq-306 etc ...
Un capteur hygrométrique, de température, et de pression atmosphérique.A hygrometric, temperature and atmospheric pressure sensor.
Un capteur pour la qualité de l'air, comme mq-135 etc…A sensor for air quality, like mq-135 etc ...
Des capteurs divers comme ozone, mq-131 etc…Various sensors like ozone, mq-131 etc ...
Un capteur de particules fines.A fine particle sensor.
Un détecteur de température.A temperature detector.
Des capteurs spécifiques, mis à proximité de certaines usines, comme ammoniac mq-135 etc…Specific sensors, placed near certain factories, such as ammonia mq-135 etc…
Les données issues de ces capteurs sont envoyées par ondes hertziennes à un système informatique central. Ces données n'étant pas sensibles, il importe peu si elles sont détournées ou si les ondes sont brouillées.The data from these sensors is sent by radio waves to a central computer system. These data are not sensitive, it does not matter if they are diverted or if the waves are scrambled.
Les lampadaires sont munis, à l'intérieur de leur pied, d'un dispositif de détection de brouillard, géré par l'électronique embarquée éventuellement assistée de microcontrôleurs dédiés.The streetlights are fitted, inside their feet, with a fog detection device, managed by on-board electronics possibly assisted by dedicated microcontrollers.
La détection du brouillard est généralement faite par logiciel à l'aide d'une technique vidéo appelée FFT (Fast Fourier Transform) mais peut également être réalisée par une logique câblée ou par tout autre dispositif.Fog detection is usually done by software using a video technique called FFT (Fast Fourier Transform) but can also be done by hard-wired logic or any other device.
Cette détection de brouillard sera peaufinée en tenant compte des données du capteur hygrométrique et des vidéos enregistrées par les caméras.This fog detection will be refined taking into account the data from the hygrometric sensor and the videos recorded by the cameras.
Comme indiqué dans les précédents brevets, un capteur sonore équipera l’électronique embarquée dans les lampadaires. Cependant, les quelques améliorations décrites ci-dessous sont prévues.As indicated in the previous patents, a sound sensor will be fitted to the electronics embedded in the streetlights. However, the few improvements described below are expected.
Ce capteur pourra être utilisé pour déceler des anomalies sonores, ou plus simplement pour évaluer en temps réel le niveau sonore ambiant. Ces informations permettent d'établir une cartographie de la pollution sonore.This sensor can be used to detect sound anomalies, or more simply to assess the ambient sound level in real time. This information makes it possible to map noise pollution.
Ce capteur sonore pourra également être utilisé pour suivre à la trace les véhicules très bruyants comme les motos. A cet effet, les procédés de poursuite décrits dans le brevet 2 peuvent être appliqués ici pour connaître l'adresse des individus qui sont à l'origine de cette pollution sonore.This sound sensor can also be used to track very noisy vehicles such as motorcycles. To this end, the tracking methods described in patent 2 can be applied here to find out the address of the individuals who are at the origin of this noise pollution.
Les brevets 2 et 3 mentionnaient la présence d’une antenne extérieure située en haut du lampadaire. Ce système pourra être sujet aux quatre améliorations suivantes. Principalement, l'objet de ces améliorations est de réduire la longueur, voire d'éliminer, le câble d'antenne qui va de l'électronique embarquée jusqu'au sommet du lampadaire.Patents 2 and 3 mentioned the presence of an outdoor antenna located at the top of the lamppost. This system may be subject to the following four improvements. Mainly, the object of these improvements is to reduce the length, or even eliminate, the antenna cable which goes from the on-board electronics to the top of the lamppost.
Amélioration 1 : Le pied des lampadaires comprendra des parties en PVC ou tout autre matériau ne faisant pas cage de Faraday, ce qui permet l'utilisation d'une antenne intérieure à proximité de l'électronique embarquée.Improvement 1: The base of the streetlights will include parts in PVC or any other material not forming a Faraday cage, which allows the use of an indoor antenna near the on-board electronics.
Amélioration 2 : A l'extérieur du pied des lampadaires seront fixées une ou plusieurs antennes extérieures mises au même niveau que la trappe B de la figure 2 (brevet 3).Improvement 2: On the outside of the base of the lampposts will be fixed one or more external antennas placed at the same level as the hatch B of figure 2 (patent 3).
Amélioration 3 : L’antenne sera mise à l’intérieur du pied du lampadaire, au même niveau que la trappe B de la figure 2 (brevet 3). Une ou plusieurs petites ouvertures seront faites dans le pied de façon à laisser passer les ondes électromagnétiques.Improvement 3: The antenna will be placed inside the base of the lamppost, at the same level as the hatch B in figure 2 (patent 3). One or more small openings will be made in the foot to allow electromagnetic waves to pass.
Amélioration 4 : L'antenne sera mise à proximité des trappes d’accès (3), (6), ou (9) (brevet 3). De cette façon, les transmissions hertziennes ne pourront s’effectuer que dans une seule direction seulement, celle définie par les trappes d’accès.Improvement 4: The antenna will be placed near the access hatches (3), (6), or (9) (patent 3). In this way, radio transmissions can only take place in one direction only, that defined by the access hatches.
Dans les brevets antérieurs, les transmissions se font par ondes hertziennes. De ce fait, une interception des ondes par des personnes malveillantes (hacker) est possible, malgré la présence d'un mot de passe. Le brouillage des ondes est également un sérieux problème affectant la fiabilité du système.In previous patents, transmissions are made by radio waves. Therefore, an interception of the waves by malicious people (hackers) is possible, despite the presence of a password. Wave interference is also a serious problem affecting the reliability of the system.
Pour éviter de tels problèmes, l'électronique embarquée n'enverra aucune information sensible (vidéos, textes, données…) par onde hertzienne.To avoid such problems, the on-board electronics will not send any sensitive information (videos, texts, data, etc.) by radio wave.
Par contre, l'électronique embarquée continuera à enregistrer en permanence les informations sensibles dans ses mémoires (SD, clefs USB, ou autre).On the other hand, the on-board electronics will continue to permanently record sensitive information in its memories (SD, USB keys, or other).
Pour éviter ce problème d'interception des ondes par un hacker, trois dispositifs seront mis en place :To avoid this problem of wave interception by a hacker, three devices will be put in place:
C'est la personne en charge de la récupération des informations sensibles qui met en route, par code secret, le système de transmissions hertziennes de l'électronique embarquée. Ainsi, les hackers ne pourront rien faire car ils ne connaissent pas la procédure de démarrage.It is the person in charge of recovering sensitive information who sets up, by secret code, the radio transmission system of the on-board electronics. Thus, hackers will not be able to do anything because they do not know the startup procedure.
Lorsque le système de transmissions hertziennes est démarré, la portée des ondes sera volontairement réduite à quelques mètres. De cette façon, les habitations voisines pouvant abriter des hackers, ne pourront rien capter.When the radio transmission system is started, the range of the waves will be voluntarily reduced to a few meters. In this way, neighboring homes that may house hackers, will not be able to capture anything.
La direction des ondes sera elle aussi contrôlée par les ouvertures dans le pied des lampadaires. L'angle d'émission sera très fermé. Ainsi, la personne en charge de récupération des données sensibles ne pourra capter les ondes émises que si elle se trouve à proximité du lampadaire, et à un endroit précis.The direction of the waves will also be controlled by the openings in the base of the lampposts. The emission angle will be very closed. Thus, the person in charge of recovering sensitive data will only be able to capture the emitted waves if he is near the lamppost, and in a specific location.
Pour récupérer les informations sensibles, le préposé en charge de cette tâche se déplacera de lampadaire en lampadaire. Il téléchargera alors, à proximité de chaque lampadaire, sur un système informatique portable, les informations sensibles qu'il juge pertinentes et dont il aura besoin pour les investigations.To retrieve sensitive information, the agent in charge of this task will move from lamppost to lamppost. He will then download, near each lamppost, onto a portable computer system, the sensitive information he deems relevant and which he will need for the investigations.
Un logiciel est donc prévu pour télécharger ces informations sensibles provenant de l'électronique embarquée du lampadaire sur un système informatique portable.Software is therefore provided to download this sensitive information coming from the on-board electronics of the lamppost onto a portable computer system.
Ce logiciel s'exécutera d'une part sur l'électronique embarquée, d'autre part sur ledit système informatique portable.This software will be executed on the one hand on the on-board electronics, on the other hand on said portable computer system.
La destruction volontaire des biens publics, entre autres celle des appareils de vidéoprotection, a malheureusement tendance à se développer aujourd'hui. Il est donc utile d'adjoindre, à l'électronique embarquée, un système de protection contre le vandalisme. Différents systèmes peuvent être envisagés. Celui décrit ici se fonde sur un leurre, mais il ne s'agit que d'un exemple parmi d'autres. Il montre le principe de fonctionnement à adopter.The voluntary destruction of public goods, including that of video protection devices, unfortunately tends to develop today. It is therefore useful to add a system of protection against vandalism to the on-board electronics. Different systems can be considered. The one described here is based on a decoy, but it is only one example among many. It shows the operating principle to be adopted.
Les lampadaires munis d'une électronique embarquée seront pourvus d'un leurre.Streetlights fitted with on-board electronics will be fitted with a decoy.
L'une des possibilités consiste à ne pas fixer l'électronique embarquée à l’emplacement supposé être (en face des trappes d’accès) mais à un autre endroit.One possibility is not to attach the on-board electronics to the supposed location (in front of the access hatches) but to another location.
De petites ouvertures, d’un cm. de diamètre environ, seront faites à proximité des trappes d’accès (3), (6), ou (9) du brevet 3. Ces ouvertures ont pour but de permettre à la caméra, qui se trouve à l’intérieur du pied, de prendre des photos ou de filmer sans être décelées de l’extérieur.Small openings, one cm. of approximately diameter, will be made near the access hatches (3), (6), or (9) of the patent 3. These openings are intended to allow the camera, which is inside the foot, to take photos or film without being detected from the outside.
La carte d’électronique embarquée sera déplacée de quelques cm. par rapport aux trappes d'accès (3), (6), ou (9) (brevet 3), de façons à être protégée de tout acte de vandalisme. C'est le matériau du pied du lampadaire, en général de l'acier, qui protège ainsi l'électronique embarquée.The on-board electronic card will be moved a few cm. in relation to the access hatches (3), (6), or (9) (patent 3), so as to be protected from any act of vandalism. It is the material of the base of the lamppost, generally steel, which thus protects the on-board electronics.
Par exemple, si le corps du lampadaire comprend 10 petites ouvertures, une personne mal intentionnée ne pourra savoir derrière laquelle de ces 10 ouvertures la caméra se trouve.For example, if the body of the lamppost has 10 small openings, a malicious person will not be able to know which of these 10 openings the camera is behind.
Les trappes d’accès seront néanmoins conservées pour fixer l’électronique embarquée à l'intérieur du pied devant l'ouverture choisie.The access hatches will nevertheless be kept to secure the on-board electronics inside the foot in front of the chosen opening.
Pour faciliter la mise en place de l’électronique embarquée lors de l'installation, une glissière, généralement verticale, sera placée dans le corps du lampadaire.To facilitate the placement of the on-board electronics during installation, a slide, generally vertical, will be placed in the body of the lamppost.
L'installation est fort simple : Lorsque la trappe est ouverte, le technicien fixe la carte contenant l’électronique embarquée dans la glissière. Il déplace ensuite la carte sur sa glissière de quelques cm. en direction de l'une des petites ouvertures. Une fois en place, il lui suffit de fixer la carte à demeure.Installation is very simple: When the hatch is open, the technician fixes the card containing the electronics on board the slide. He then moves the card on its slide a few cm. towards one of the small openings. Once in place, all he has to do is fix the card permanently.
Cette mise en place est très facile à réaliser car si la caméra est active pendant l’installation, le technicien peut voir sur l'écran de son ordinateur la progression de la mise en place en «live». Pendant le temps où la caméra est déplacée à l'intérieur du pied, la vidéo sera absente (écran noir). La vidéo ne commencera à afficher des images que lorsque la caméra sera en face de l'une des petites ouvertures. Il ne reste plus au technicien que de la fixer à demeure.This setup is very easy to perform because if the camera is active during setup, the technician can see the progress of the setup on his computer screen "live". During the time when the camera is moved inside the stand, the video will be absent (black screen). The video will only start showing images when the camera is in front of one of the small openings. All that remains for the technician to do is fix it permanently.
Une autre solution consiste à placer à l'extérieur des lampadaires des fausses caméras en plastique servant de leurre.Another solution is to place fake plastic cameras on the outside of the streetlights to act as a decoy.
L'essentiel à retenir de cette section concernant les leurres est que, aujourd'hui, avec la recrudescence de la destruction des biens publics, l'électronique embarquée dans les lampadaires doit être protégée des actes de vandalisme. D'autres solutions que celle décrite ici peuvent également être retenues. Ces procédés relèvent de l'art de l'ingénieur et ne seront pas décrits ici.The main thing to remember from this section on decoys is that today, with the upsurge in destruction of public property, the electronics in streetlights must be protected from acts of vandalism. Solutions other than that described here can also be adopted. These methods are within the engineering skill of the engineer and will not be described here.
Enfin, la destruction de caméra de vidéoprotection se fait généralement pas balles tirées avec une arme avec viseur. Non seulement les leurres limitent la destruction de l'électronique embarquée, mais le micro situé dans ladite électronique peut être utilisé pour donner l'alerte qu'il se passe un événement anormal.Finally, the destruction of CCTV cameras is generally done by bullets fired with a weapon with a viewfinder. Not only do the decoys limit the destruction of the on-board electronics, but the microphone located in the said electronics can be used to give the alert that an abnormal event is happening.
Claims (10)
]Device, according to one of the preceding claims, characterized in that one of the possibilities of decoys consists in creating small openings in the foot of the lamppost, one of the openings being used to allow the camera to take pictures and videos.
]
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