JP2005056102A - Environment monitoring system - Google Patents

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Kazuhiro Takatani
和宏 高谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integral environment monitoring system for setting a monitor camera, and for flexibly coping with the collection of environment information even in a place where the maintenance of a communication network is insufficient. <P>SOLUTION: This radio transmitter/receiver for communicating with a radio base station is mounted on an information collecting terminal or a network camera. An environment information DB for managing environment information from the information collecting terminal, a terminal information DB for managing the information of the information collecting terminal, and a base station information DB for managing information associated with the radio base station are connected to the management server. A function for acquiring and displaying a video transmitted from the network camera and the environment information transmitted from the information collecting terminal is mounted on the management server. A first communication interface which can be connected to a public network or LAN, a second communication interface for executing radio communication with the information collecting terminal, and a third communication interface for relay are mounted on the radio base station. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えばフィールドでの環境調査,生物の生態調査,不法投棄の監視などに利用される環境モニタリングシステムに関する。   The present invention relates to an environmental monitoring system that is used, for example, for environmental surveys in the field, biological ecological surveys, and monitoring of illegal dumping.

従来より、例えば不法投棄などの環境犯罪を取り締まる場合には、監視カメラを用いた遠隔監視システムが利用されてきた。
このような遠隔監視システムに関する従来技術としては、特許文献1及び特許文献2が知られている。特許文献1には車両や不法投棄物を撮影し画像処理によって自動的に検知する方法が開示され、特許文献2には監視者が遠隔地からカメラ制御を行う方法が開示されている。
Conventionally, when monitoring an environmental crime such as illegal dumping, a remote monitoring system using a monitoring camera has been used.
Patent Documents 1 and 2 are known as conventional techniques related to such a remote monitoring system. Patent Document 1 discloses a method of photographing a vehicle or illegal dumping and automatically detecting it by image processing, and Patent Document 2 discloses a method in which a supervisor performs camera control from a remote place.

また、例えば特許文献3及び特許文献4に示されるように、騒音,振動,水質,水位,温度,湿度などを測定し、遠隔地で閲覧する環境監視システムも知られている。このような環境監視システムは、騒音計,振動計,PHセンサ,温度センサ,湿度センサなどから得られる情報を遠隔地に存在する装置に転送し、遠隔地で環境情報を記録,加工及び表示することを可能にしている。   For example, as shown in Patent Document 3 and Patent Document 4, an environment monitoring system that measures noise, vibration, water quality, water level, temperature, humidity, and the like and browses it at a remote place is also known. Such an environmental monitoring system transfers information obtained from a sound level meter, a vibration meter, a PH sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, etc. to a device existing at a remote location, and records, processes and displays the environmental information at a remote location. Making it possible.

一方、特許文献5に開示された環境情報収集システムは、現地の位置情報とリンクした画像,音声及び文字情報の収集を可能とし、かつ、一元的に収集情報を蓄積することで、効率的な環境情報の蓄積及び管理を可能にしている。また、特許文献6に開示された技術は、製品の部品や材料に関する環境情報を効率的に処理することを提案している。
特開2002−334386号公報 特開2003−8761号公報 特開2001−325682号公報 特開平10−82668号公報 特開2002−123557号公報 特開2002−92093号公報 特開2003−85677号公報 特開2002−77882号公報 特開2001−285507号公報
On the other hand, the environmental information collection system disclosed in Patent Document 5 enables the collection of image, voice, and character information linked with local location information, and efficiently collects the collected information, thereby efficiently. Accumulate and manage environmental information. Further, the technique disclosed in Patent Document 6 proposes to efficiently process environmental information related to product parts and materials.
JP 2002-334386 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-8761 JP 2001-325682 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-82668 JP 2002-123557 A JP 2002-92093 A JP 2003-85677 A JP 2002-77882 A JP 2001-285507 A

前述のように、近年の環境に対する関心の高まりから、環境情報の収集や処理を効果的に行え、かつ不法投棄などの環境監視が柔軟に行える環境モニタリングシステムの開発が望まれている。
近年は、産業廃棄物の処理コストが高いことから、人気の少ない山間部などで不正に行われる産業廃棄物の不法投棄が杜会間題になっている。不法投棄は、第三者に発見されにくい場所で発見されにくい時間帯に行われることが多く、パトロールのみで取り締まることは困難である。そこで、不法投棄の行われる可能性の高い場所にテレビカメラを設置して特定の場所の映像を常時撮影し、その行為自体を発見するのが一般的になっている。
As described above, due to increasing interest in the environment in recent years, it is desired to develop an environmental monitoring system that can effectively collect and process environmental information and can flexibly monitor the environment such as illegal dumping.
In recent years, due to the high cost of processing industrial waste, illegal dumping of industrial waste illegally performed in mountainous areas, which are less popular, has become an agenda. Illegal dumping is often performed in a time zone where it is difficult to find in a place where it is difficult for a third party to find it, and it is difficult to crack down only with patrol. Therefore, it is common to install a TV camera in a place where there is a high possibility of illegal dumping and always take pictures of a specific place and discover the act itself.

また、人気の少ない場所には、不法投棄が行われてもおかしくない場所が多く散在しているので、不法投棄の監視を十分に行うためには、多数のテレビカメラを互いに離れた地点に設置してそれらを所定の通信網に接続する必要がある。しかしながら、そのような場所では遠隔監視を行うために必要な通信網は十分に整備されていない場合が多い。
そのため、不法投棄を監視するシステムを設置する場合に、新たに通信網を構築せざるを得なくなり、莫大な費用がかかることが予想される。
In addition, there are many places where illegal dumping is not possible in less popular places, so in order to sufficiently monitor illegal dumping, a large number of TV cameras are installed at points distant from each other. Therefore, it is necessary to connect them to a predetermined communication network. However, there are many cases where the communication network necessary for remote monitoring is not sufficiently provided in such a place.
For this reason, when a system for monitoring illegal dumping is installed, it is necessary to construct a new communication network, and it is expected that enormous costs will be incurred.

例えば、特許文献7,特許文献8に開示された遠隔監視システムや特許文献9に開示された水質監視システムにおいては、主に、インターネットや公衆網,携帯電話網などの通信網に接続することを想定している。しかし、例えば人ロカバー率の高い携帯電話網にしても、人気の少ない山間部などではサービスエリア外になっている場合が多いのが実情である。従って、従来のシステムは実現性に問題がある。   For example, in the remote monitoring system disclosed in Patent Document 7 and Patent Document 8 and the water quality monitoring system disclosed in Patent Document 9, it is mainly connected to a communication network such as the Internet, a public network, and a mobile phone network. Assumed. However, for example, even in the case of a mobile phone network with a high coverage ratio, there are many cases where it is often outside the service area in a less popular mountainous area. Therefore, the conventional system has a problem in feasibility.

また、調査者が現地に赴いて環境情報を収集する場合に用いられる環境情報収集システムにおいても、一旦、蓄積できるだけ情報を収集しておき、主に携帯電話網などの既存の通信網を利用して一括転送することを想定している。従って、人気の少ない場所における重要な環境情報の収集には不便が生じる可能性が高い。
本発明は、通信網の整備が不十分な場所においても監視力メラの設置が可能であり、かつ、環境情報の収集にも柔軟に対応できる統合的な環境モニタリングシステムを提供することを目的とする。
Also, in the environmental information collection system used when the investigator visits the site and collects environmental information, collect as much information as possible once and mainly use an existing communication network such as a mobile phone network. It is assumed that all data will be transferred at once. Therefore, there is a high possibility that inconvenience occurs in collecting important environmental information in a less popular place.
It is an object of the present invention to provide an integrated environmental monitoring system that can install a monitoring power mela in a place where communication network is insufficiently maintained and can flexibly cope with the collection of environmental information. To do.

1番目の発明(請求項1)は、温度,湿度,大気質,水質,土壌質,騒音,振動などの測定もしくは生物生態調査により得られる少なくとも1種類の環境情報を収集する情報収集端末と、不法投棄の遠隔監視,自然環境の遠隔観察などに利用される映像を撮影するネットワークカメラと、所定のネットワークを介して前記情報収集端末及びネットワークカメラと接続され、前記ネットワークカメラの管理及び前記情報収集端末によって収集される環境情報の管理を行う管理サーバと、公衆網,LANなどの通信設備と接続可能な少なくとも1つの無線基地局とで構成される環境モニタリングシステムにおいて、前記情報収集端末には、温度,湿度,大気質,水質,土壌質,騒音及び振動の少なくとも1つを環境情報の一部として検知するための環境情報センサと、操作のための利用者の音声もしくは文字情報の入力を受け付ける操作情報入力装置と、位置情報取得装置と、前記操作情報入力装置に対する入力に従って、画像もしくは映像の情報を環境情報の一部として収集するとともに、前記位置情報取得装置により得られる位置情報と取得された前記環境情報とを関連付けて記録する情報記録装置と、前記環境情報と位置情報とを関連付けて表示する情報表示装置と、前記無線基地局との間で通信するための無線送受信装置とを搭載し、前記ネットワークカメラには前記無線基地局との間で通信するための無線送受信装置を搭載し、前記管理サーバには、前記情報収集端末から送信される環境情報を管理する環境情報データベースと、前記情報収集端末に関する情報を管理する端末情報データベースと、前記無線基地局に関する情報を管理する基地局情報データベースとを接続し、前記ネットワークカメラから送出される映像及び前記情報収集端末から送出される環境情報を取得して表示する機能を搭載し、前記無線基地局には、公衆網もしくはLANと接続するための少なくとも1つの第1の通信インタフェースと、前記情報収集端末との間で無線通信するための少なくとも1つの第2の通信インタフェースと、中継のために無線基地局間で無線通信するための少なくとも1つの第3の通信インタフェースとを搭載したことを特徴とする。   The first invention (Claim 1) is an information collection terminal for collecting at least one kind of environmental information obtained by measurement of temperature, humidity, air quality, water quality, soil quality, noise, vibration, etc. or biobiological survey, A network camera that captures images used for remote monitoring of illegal dumping, remote observation of the natural environment, and the information collection terminal and network camera via a predetermined network, and management of the network camera and the information collection In an environment monitoring system including a management server that manages environmental information collected by a terminal and at least one wireless base station that can be connected to communication facilities such as a public network and a LAN, the information collection terminal includes: To detect at least one of temperature, humidity, air quality, water quality, soil quality, noise and vibration as part of environmental information According to the input to the environment information sensor, the operation information input device that accepts input of the user's voice or character information for operation, the position information acquisition device, and the input to the operation information input device, the information of the image or video is An information recording device that collects as part and records the positional information obtained by the positional information acquisition device in association with the acquired environmental information, and an information display device that displays the environmental information and positional information in association with each other And a wireless transmission / reception device for communication with the wireless base station, and the network camera has a wireless transmission / reception device for communication with the wireless base station. Are an environment information database that manages environment information transmitted from the information collection terminal, and an terminal that manages information about the information collection terminal. Equipped with a function to connect an information database to a base station information database that manages information related to the radio base station, and to acquire and display video sent from the network camera and environmental information sent from the information collection terminal The wireless base station includes at least one first communication interface for connecting to a public network or a LAN, and at least one second communication interface for performing wireless communication with the information collection terminal. And at least one third communication interface for wireless communication between wireless base stations for relaying.

1番目の発明においては、無線基地局が第1の通信インタフェース,第2の通信インタフェース及び第3の通信インタフェースを搭載しているので、第1の通信インタフェースを用いて公衆網やLANと接続することができ、第2の通信インタフェースを用いて前記情報収集端末との間で無線通信するためのアクセス用無線チャネルを確保でき、第3の通信インタフェースを用いて中継のために無線基地局間で無線通信するための中継用の無線チャネルを確保できる。   In the first invention, since the radio base station is equipped with the first communication interface, the second communication interface, and the third communication interface, it is connected to the public network or the LAN using the first communication interface. An access wireless channel for wireless communication with the information collecting terminal can be secured using the second communication interface, and between the wireless base stations for relaying using the third communication interface. A wireless channel for relay for wireless communication can be secured.

従って、通信網が整備されていない場所であっても、複数の無線基地局を任意の場所に配置して1つの無線基地局を公衆網やLANと接続することにより、監視用のネットワークカメラや情報収集端末が通信するための新たな通信網を無線媒体のみで構築することができる。このため、人気のない場所においても柔軟に監視用のネットワーク力メラを設置できる。   Therefore, even in a place where a communication network is not established, a plurality of wireless base stations are arranged at an arbitrary place and one wireless base station is connected to a public network or a LAN so that a monitoring network camera or A new communication network for the information collection terminal to communicate can be constructed using only a wireless medium. For this reason, it is possible to flexibly install a monitoring network power camera even in an unpopular place.

情報収集端末は、通信網の未整備の場所においても容易に構築できる無線通信網を利用することによって、環境情報を一元的に管理する管理サーバヘのアクセスや、他の端末との通信が可能になる。また、各無線基地局に第2の通信インタフェース及び第3の通信インタフェースを設けてアクセス系の無線チャネルと中継系の無線チャネルとを分けるので、映像伝送の遅延を小さくすることが可能となる。   The information collection terminal can access a management server that centrally manages environmental information and communicate with other terminals by using a wireless communication network that can be easily constructed even in places where communication networks are not yet developed. Become. Further, since the second communication interface and the third communication interface are provided in each radio base station to separate the access radio channel and the relay radio channel, it is possible to reduce the delay of video transmission.

2番目の発明(請求項2)は、1番目の発明において、前記管理サーバは、前記情報収集端末に対して前記基地局を含む通信網の使用許可を与える場合に、前記情報収集端末に固有に割り当てられるネットワークインタフェースのアドレスを前記端末情報データベースに登録すると共に、利用可能な全ての無線基地局に対して、前記端末情報データベースに登録された情報を配信し、前記無線基地局は、前記管理サーバから配信された前記端末情報データベースの内容に基づいて前記情報収集端末からの接続要求を識別すると共に、前記情報収集端末に固有に割り当てられたネットワークインタフェースのアドレスが前記端末情報データベースに登録されている場合にのみ接続を承認し、接続が確立する毎に異なるネットワークアドレスを前記情報収集端末に割り当て、前記ネットワークアドレスとネットワークインタフェースのアドレスとの対応関係を表す情報を、前記管理サーバ及び他の無線基地局に対して配信するように構成する。   According to a second invention (Claim 2), in the first invention, when the management server gives the information collection terminal permission to use a communication network including the base station, the second information is unique to the information collection terminal. The network interface address assigned to the terminal is registered in the terminal information database, and the information registered in the terminal information database is distributed to all available wireless base stations. A connection request from the information collection terminal is identified based on the contents of the terminal information database distributed from a server, and an address of a network interface uniquely assigned to the information collection terminal is registered in the terminal information database. Only accept the connection, and before each connection, a different network address is Assigned to the information collection terminal, information representing a correspondence relationship between addresses of the network address and network interface, configured to deliver to the management server and the other wireless base station.

2番目の発明においては、端末情報データベースに登録された情報収集端末やネットワークカメラ以外の端末が前記無線基地局によって構成される通信網を不正に利用するのを防止できる。
3番目の発明(請求項3)は、2番目の発明において、前記無線基地局は、前記情報収集端末の接続の承認を行う際に、セッション毎に、固有の暗号化鍵と暗号化された情報を復号するための復号化鍵とをペアで作成し、前記暗号化鍵を前記情報収集端末に通知すると共に、前記暗号化鍵と前記ネットワークアドレスとを対応付けて前記端末情報データベースに保存し、暗号化された情報を受信する情報収集端末に対してはその都度前記復号化鍵を通知し、無線区間の通信においては、セッション(承認が確保された接続が維持されている状態)毎の暗号化鍵を用いて暗号化した通信フレームを用いて通信を行うように構成する。3番目の発明においては、各無線基地局が認証局となり、無線基地局と情報収集端末の接続毎に暗号化鍵を発行し、この暗号化を用いて無線区間の通信フレームを暗号化するので、安全に情報を伝送することができる。
In the second aspect of the invention, it is possible to prevent an information collecting terminal registered in the terminal information database or a terminal other than the network camera from illegally using a communication network constituted by the wireless base station.
According to a third invention (Claim 3), in the second invention, when the wireless base station approves the connection of the information collecting terminal, the wireless base station is encrypted with a unique encryption key for each session. A pair of a decryption key for decrypting information is created, the encryption key is notified to the information collection terminal, and the encryption key and the network address are associated with each other and stored in the terminal information database. The information collection terminal that receives the encrypted information is notified of the decryption key each time, and in communication in the wireless section, for each session (a state in which a connection with an approved connection is maintained) A communication frame encrypted using an encryption key is used for communication. In the third aspect of the invention, each radio base station becomes an authentication station, and an encryption key is issued for each connection between the radio base station and the information collecting terminal, and communication frames in the radio section are encrypted using this encryption. , Can transmit information safely.

4番目の発明(請求項4)は、2番目の発明において、前記情報収集端末は、前記無線基地局に対して接続要求する際に、各無線基地局が前記第2の通信インタフェースを用いて定期的に送信するアクセス制御信号を受信し、受信したアクセス制御信号の受信強度が所定値以上であり、かつ既に接続されている他の情報収集端末の数が最も少ない無線基地局を選択し、選択された無線基地局に対して接続要求を行うように構成する。4番目の発明においては、新たにネットワークに参加する情報収集端末が接続する無線基地局を選択する際に、受信信号の強度と接続端末数をパラメータとして最適な選択を行うことになり、特定の無線基地局にトラヒックが集中することを避けることができる。   According to a fourth invention (Claim 4), in the second invention, when the information collection terminal makes a connection request to the radio base station, each radio base station uses the second communication interface. The access control signal to be transmitted periodically is received, the reception strength of the received access control signal is greater than or equal to a predetermined value, and the radio base station with the smallest number of other information collection terminals already connected is selected, A connection request is made to the selected radio base station. In the fourth aspect of the invention, when selecting a radio base station to which a new information collecting terminal that joins the network is connected, the optimum selection is performed using the received signal strength and the number of connected terminals as parameters. It is possible to avoid the concentration of traffic on the radio base station.

5番目の発明(請求項5)は、1番目の発明において、前記無線基地局は、既に通信網を形成している他の無線基地局と接続して前記通信網に参加しようとする際に、各無線基地局が前記第3の通信インタフェースを用いて定期的に送信する基地局間通信用制御信号を受信し、受信した基地局間通信用制御信号の受信強度が所定値以上であり、かつ既に接続されている他の無線基地局の数が最も少ない無線基地局を選択し、選択された無線基地局に対して接続要求を行うように構成する。5番目の発明においては、無線通信網のサービスエリアを拡張するために新たに無線基地局を接続する際に、無線基地局間の通信信号の受信強度と接続している無線基地局数をパラメータとして最適化した基地局間接続を実現するため、特定の基地局間にトラヒックが集中することを避けることができる。   According to a fifth invention (Claim 5), in the first invention, the wireless base station connects to another wireless base station that has already formed a communication network and participates in the communication network. , Each radio base station receives the inter-base station communication control signal periodically transmitted using the third communication interface, and the received intensity of the received inter-base station communication control signal is a predetermined value or more, A wireless base station with the smallest number of other wireless base stations already connected is selected, and a connection request is made to the selected wireless base station. In the fifth aspect of the present invention, when newly connecting a wireless base station to extend the service area of the wireless communication network, the reception strength of the communication signal between the wireless base stations and the number of connected wireless base stations are parameters. As a result, it is possible to avoid the concentration of traffic between specific base stations.

6番目の発明(請求項6)は、1番目の発明において、前記無線基地局は、複数の前記ネットワークカメラ及び情報収集端末からの通信フレームを同時に受信する場合に、映像及び音声の通信フレームをそれ以外の情報で構成される通信フレームよりも優先的に処理して、他の無線基地局及び管理サーバに送信するように構成する。6番目の発明においては、映像や音声などのリアルタイム性の高い通信フレームを優先的に送信するようにスケジューリングするので、様々なメディアの混在する環境モニタリングシステムにおいて、映像や音声の通信品質を向上させることができる。   According to a sixth invention (Claim 6), in the first invention, when the wireless base station receives communication frames from a plurality of the network cameras and information collecting terminals at the same time, it transmits video and audio communication frames. It is configured to process with priority over a communication frame composed of other information and transmit it to other radio base stations and management servers. In the sixth aspect of the invention, scheduling is performed so that communication frames with high real-time properties such as video and audio are transmitted preferentially. Therefore, in an environment monitoring system in which various media are mixed, video and audio communication quality is improved. be able to.

7番目の発明(請求項7)は、1番目の発明において、前記管理サーバが収集した環境情報を特定のユーザに対して提供するための情報公開サーバと、情報公開対象のユーザに関する情報を管理するユーザ情報データベースとを更に設けたことを特徴とする。これにより、管理サーバが収集した環境情報を権限を持つ特定のユーザに対して提供することができる。   According to a seventh invention (Claim 7), in the first invention, an information disclosure server for providing environmental information collected by the management server to a specific user, and information relating to a user who is an information disclosure target are managed. And a user information database. Thereby, the environment information collected by the management server can be provided to a specific user having authority.

本発明によれば、通信網が整備されていない場所であっても、複数の無線基地局を任意の場所に配置して1つの無線基地局を公衆網やLANと接続することにより、監視用のネットワークカメラや情報収集端末が通信するための新たな通信網を無線媒体のみで構築することができる。このため、人気のない場所においても柔軟に監視用のネットワーク力メラを設置できる。また、ネットワークカメラや情報収集端末により収集された映像や環境情報は、管理サーバにおいて一元的に管理することを可能である。   According to the present invention, even in a place where a communication network is not established, a plurality of wireless base stations are arranged at an arbitrary place, and one wireless base station is connected to a public network or a LAN for monitoring. A new communication network for communication between the network camera and the information collecting terminal can be constructed using only a wireless medium. For this reason, it is possible to flexibly install a monitoring network power camera even in an unpopular place. In addition, video and environment information collected by a network camera and an information collection terminal can be managed in a centralized manner by a management server.

また、ネットワークに参加できる情報収集端末を制限し、参加する情報収集端末に対して動的にネットワークアドレスを割り当てることにより不正な情報端末のアクセスを排除できる。また、無線基地局と情報収集端末の接続に関して、セッション毎に固有の暗号鍵を割り当てて暗号化した通信フレームを使用することにより不正なアクセスや情報の改ざんを防ぐことができる。   Further, by restricting information collecting terminals that can participate in the network and dynamically assigning network addresses to the participating information collecting terminals, unauthorized access to information terminals can be eliminated. Further, regarding the connection between the radio base station and the information collection terminal, unauthorized access and information tampering can be prevented by using a communication frame encrypted by assigning a unique encryption key for each session.

また、情報収集端末が無線基地局に対して接続要求を行う際、接続可能な全ての無線基地局の内、全無線基地局が定期的に送信するアクセス制御信号の受信強度がある値以上で、かつ、既に接続されている他の情報収集端末の数が最少の無線基地局に対して接続要求を行うことにより、特定の無線基地局にトラヒックが集中するのを避けることができる。また、新たに無線基地局がネットワークに参加する際に、接続可能な全ての無線基地局の内、全ての基地局が定期的に送信する基地局間通信用制御信号の受信強度がある値以上で、かつ、既に接続されている他の無線基地局の数が最少の無線基地局に対して接続要求を行うことにより、特定の無線基地局間にトラヒックが集中するのを避けることができる。また、映像や音声などのリアルタイム性の高い通信パケットに高い優先度を与えるスケジューリングを行うことにより、映像や音声の通信品質を向上させることができる。   In addition, when the information collection terminal makes a connection request to the radio base station, the reception strength of the access control signal periodically transmitted by all the radio base stations out of all connectable radio base stations exceeds a certain value. In addition, by making a connection request to the radio base station having the smallest number of other information collection terminals already connected, it is possible to avoid the concentration of traffic on a specific radio base station. Also, when a new wireless base station joins the network, the reception strength of the inter-base station communication control signal periodically transmitted by all the base stations out of all connectable wireless base stations exceeds a certain value. In addition, by making a connection request to a radio base station having the smallest number of other radio base stations that are already connected, it is possible to avoid the concentration of traffic between specific radio base stations. Further, by performing scheduling that gives high priority to communication packets with high real-time properties such as video and audio, the communication quality of video and audio can be improved.

(第1の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図1〜図5を参照して説明する。この形態は請求項1に相当する。
図1はシステムの構成例を示すブロック図である。図2は無線基地局の構成例を示すブロック図である。図3は無線チャネルの割り当て例を示すブロック図である。図4は無線チャネルの割り当て処理を示すフローチャートである。図5は情報収集端末の構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIGS. This form corresponds to claim 1.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a system. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a radio base station. FIG. 3 is a block diagram showing an example of radio channel assignment. FIG. 4 is a flowchart showing radio channel assignment processing. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the information collection terminal.

この形態では、請求項1の情報収集端末,ネットワークカメラ,管理サーバ,無線基地局,環境情報センサ,操作情報入力装置,位置情報取得装置,情報記録装置,情報表示装置,無線送受信装置,環境情報データベース,端末情報データベース,基地局情報データベース,第1の通信インタフェース,第2の通信インタフェース及び第3の通信インタフェースは、それぞれ情報収集端末108,ネットワークカメラ109,管理サーバ104,無線基地局107,環境情報センサ505,音声入力装置502(503),位置情報取得装置508,情報記憶装置507,情報表示装置506,無線送受信装置509,環境情報DB(データベース、以下同様)102,端末情報DB101,基地局情報DB103,ルーティング制御装置205,アクセス用送受信機204及び中継用送受信機203に対応する。   In this embodiment, the information collection terminal, network camera, management server, wireless base station, environmental information sensor, operation information input device, position information acquisition device, information recording device, information display device, wireless transmission / reception device, environmental information of claim 1 The database, terminal information database, base station information database, first communication interface, second communication interface, and third communication interface are an information collection terminal 108, a network camera 109, a management server 104, a wireless base station 107, and an environment, respectively. Information sensor 505, voice input device 502 (503), position information acquisition device 508, information storage device 507, information display device 506, wireless transmission / reception device 509, environment information DB (database, the same applies hereinafter) 102, terminal information DB 101, base station Information DB 103, routing control device 2 5, corresponding to the access transceiver 204 and the relay transceiver 203.

この形態の環境モニタリングシステムは、図1に示すように、端末情報DB101,環境情報DB102,基地局情報DB103,管理サーバ104,環境情報表示装置105,公衆網106,無線基地局107,情報収集端末108及びネットワークカメラ109で構成されている。
端末情報DB101は、情報収集端末108に関する情報を蓄積し管理するために設けられている。環境情報DB102は、収集された環境情報を蓄積し管理するために設けられている。基地局情報DB103は、接続している無線基地局に関する情報、例えば無線基地局のネットワークアドレス,ネットワークインタフェースのアドレス,接続状況に関する情報などを管理するために設けられている。
As shown in FIG. 1, the environmental monitoring system of this embodiment includes a terminal information DB 101, an environmental information DB 102, a base station information DB 103, a management server 104, an environmental information display device 105, a public network 106, a wireless base station 107, and an information collecting terminal. 108 and a network camera 109.
The terminal information DB 101 is provided for accumulating and managing information related to the information collection terminal 108. The environment information DB 102 is provided for accumulating and managing the collected environment information. The base station information DB 103 is provided for managing information related to the connected radio base station, for example, information on the network address of the radio base station, the address of the network interface, information on the connection status, and the like.

管理サーバ104は、情報収集端末108,無線基地局107,環境情報などを管理するために設けてある。環境情報表示装置105は、収集された環境情報や監視映像などを表示するために設けてある。
端末情報DB101,環境情報DB102,基地局情報DB103,管理サーバ104及び環境情報表示装置105は、例えば市街地の管理センタ内のように通信設備の整った地域に設置することができる。管理サーバ104は所定の公衆網106と接続されている。勿論、公衆網106の代わりにLAN(Local Area Network)のような通信網に接続しても良い。
The management server 104 is provided for managing the information collection terminal 108, the radio base station 107, environment information, and the like. The environment information display device 105 is provided for displaying the collected environment information, monitoring video, and the like.
The terminal information DB 101, the environment information DB 102, the base station information DB 103, the management server 104, and the environment information display device 105 can be installed in an area where communication facilities are prepared, for example, in a management center in an urban area. The management server 104 is connected to a predetermined public network 106. Of course, instead of the public network 106, it may be connected to a communication network such as a LAN (Local Area Network).

この形態では、山間部のように通信設備が未整備の監視対象地域(図中の仮想線で囲まれた領域:不感地帯)で環境情報などを収集することを想定している。この地域内の任意の地点で無線媒体により通信を可能にするために、複数の無線基地局107(1),107(2),107(3),107(4),107(5),107(6)及び107(7)が配置してある。
また、1つの無線基地局107(1)は公衆網106と接続可能な位置に設置してあり、無線基地局107(1)の接続端子211が公衆網106と有線で接続されている。
In this form, it is assumed that environmental information and the like are collected in a monitoring target area (an area surrounded by a virtual line in the figure: a dead zone) where communication facilities are not yet developed like a mountainous area. In order to enable communication using a wireless medium at an arbitrary point in this region, a plurality of wireless base stations 107 (1), 107 (2), 107 (3), 107 (4), 107 (5), 107 (6) and 107 (7) are arranged.
One radio base station 107 (1) is installed at a position where it can be connected to the public network 106, and the connection terminal 211 of the radio base station 107 (1) is connected to the public network 106 by wire.

図1に示す例では、監視対象地域内に情報収集端末108(1),108(2),108(3),・・・並びにネットワークカメラ109(1),109(2),・・・が設置されている。
各無線基地局107は、各情報収集端末108及びネットワークカメラ109の通信のためのアクセス用の通信チャネルと、無線基地局間の通信のための中継用通信チャネルとを備えている。
In the example shown in FIG. 1, information collection terminals 108 (1), 108 (2), 108 (3),... And network cameras 109 (1), 109 (2),. is set up.
Each radio base station 107 includes an access communication channel for communication between each information collection terminal 108 and the network camera 109 and a relay communication channel for communication between the radio base stations.

また、各無線基地局107は可搬型であり、必要に応じて設置位置を変更できるように構成されている。従って、情報収集すべき位置に各情報収集端末108又はネットワークカメラ109を設置した後で、各情報収集端末108及びネットワークカメラ109と通信可能な位置に各無線基地局107を設置すればよい。
また、公衆網106と接続された無線基地局107(1)と直接通信できないか、又は無線基地局107(1)と通信可能な他の無線基地局107と通信できない位置に無線基地局107が存在する場合には、その近傍に他の無線基地局107を配置して通信を中継するように経路の構成を変更すればよい。
Each wireless base station 107 is portable and is configured so that the installation position can be changed as necessary. Accordingly, after each information collection terminal 108 or network camera 109 is installed at a position where information should be collected, each radio base station 107 may be installed at a position where it can communicate with each information collection terminal 108 and network camera 109.
In addition, the radio base station 107 cannot be directly communicated with the radio base station 107 (1) connected to the public network 106, or cannot be communicated with other radio base stations 107 that can communicate with the radio base station 107 (1). If it exists, the configuration of the route may be changed so that another radio base station 107 is arranged in the vicinity thereof to relay communication.

このように、既存の通信設備の整備が不十分で通信エリアとしてカバーできない不感地帯においても、可搬型の無線基地局107を配置することにより、情報収集端末108を用いた環境情報の収集やネットワークカメラ109を用いた不法投棄監視などに利用される環境モニタリングシステムを実現できる。すなわち、既存の通信設備の整備状況にあまり依存しないので、より柔軟に調査エリアを拡大することができる。   As described above, even in a dead zone where the existing communication facilities are not sufficiently developed and cannot be covered as a communication area, the portable radio base station 107 is arranged to collect environmental information using the information collection terminal 108 or to create a network. An environmental monitoring system used for illegal dumping monitoring using the camera 109 can be realized. In other words, the survey area can be expanded more flexibly because it does not depend much on the existing communication facilities.

この形態で用いる各無線基地局107は、例えば図2に示すように構成される。図2を参照すると、無線基地局107は中継用アンテナ201,アクセス用アンテナ202,中継用送受信機203,アクセス用送受信機204,ルーティング制御装置205,チャネル制御装置206,電源供給装置207,ルーティング情報DB208,端末情報DB209,チャネル情報DB210及び接続端子211を備えている。   Each radio base station 107 used in this form is configured as shown in FIG. 2, for example. Referring to FIG. 2, the radio base station 107 includes a relay antenna 201, an access antenna 202, a relay transceiver 203, an access transceiver 204, a routing controller 205, a channel controller 206, a power supply unit 207, routing information. DB 208, terminal information DB 209, channel information DB 210, and connection terminal 211 are provided.

中継用アンテナ201及び中継用送受信機203は、無線基地局107同士の間で通信するための無線信号の送受信に用いられ中継用の無線チャネルを形成する。また、アクセス用アンテナ202及びアクセス用送受信機204は、無線基地局107と情報収集端末108及びネットワークカメラ109との間で通信するための無線信号の送受信に用いられ、アクセス用の無線チャネルを形成する。   The relay antenna 201 and the relay transceiver 203 are used for transmission / reception of a radio signal for communication between the radio base stations 107 to form a relay radio channel. The access antenna 202 and the access transceiver 204 are used to transmit and receive radio signals for communication between the radio base station 107, the information collection terminal 108, and the network camera 109, and form an access radio channel. To do.

ルーティング制御装置205は、情報収集端末108及びネットワークカメラ109から送信される情報に関する無線基地局間のルーティング制御や、アクセス用無線回線と中継用無線回線とのブリッジ制御に用いられる。
また、ルーティング制御装置205は公衆網106などの既存の通信網と接続される接続端子211に接続されている。従って、ルーティング制御装置205は情報収集端末108又はネットワークカメラ109から送信される情報を接続端子211を介して公衆網106に送出したり、公衆網106から入力される情報を接続端子211から入力し、必要に応じて無線基地局間で中継し、各無線基地局107に接続された情報収集端末108又はネットワークカメラ109に与えることができる。
The routing control device 205 is used for routing control between radio base stations related to information transmitted from the information collection terminal 108 and the network camera 109, and bridge control between an access radio channel and a relay radio channel.
The routing control device 205 is connected to a connection terminal 211 that is connected to an existing communication network such as the public network 106. Accordingly, the routing control device 205 sends information transmitted from the information collection terminal 108 or the network camera 109 to the public network 106 via the connection terminal 211, and inputs information input from the public network 106 from the connection terminal 211. If necessary, the information can be relayed between the radio base stations and provided to the information collecting terminal 108 or the network camera 109 connected to each radio base station 107.

チャネル制御装置206は、中継用送受信機203が形成する中継用の無線チャネル及びアクセス用送受信機204が形成するアクセス用の無線チャネルの制御を行う。
電源供給装置207は蓄電池や電圧安定化回路などを含み、無線基地局107内の各回路に電力を供給する。
ルーティング情報DB208は、無線基地局間のルーティング経路に関する情報を保持し管理するために設けてある。端末情報DB209は、各情報収集端末108及びネットワークカメラ109に関する情報を保持し管理するために設けてある。チャネル情報DB210は、自局及び他の無線基地局107が使用している無線チャネルに関する情報を保持し管理するために設けてある。
The channel control device 206 controls the relay radio channel formed by the relay transceiver 203 and the access radio channel formed by the access transceiver 204.
The power supply device 207 includes a storage battery, a voltage stabilization circuit, and the like, and supplies power to each circuit in the radio base station 107.
The routing information DB 208 is provided to hold and manage information related to routing paths between radio base stations. The terminal information DB 209 is provided to hold and manage information regarding each information collection terminal 108 and the network camera 109. The channel information DB 210 is provided in order to hold and manage information related to the radio channel used by the own station and other radio base stations 107.

ところで、図1に示すような環境モニタリングシステムを構成する場合には、互いに隣接する複数の無線基地局107がそれぞれ送信する無線信号並びに情報収集端末108又はネットワークカメラ109がそれぞれ送信する無線信号が互いに干渉しないように、周波数などが互いに異なる複数の無線チャネルを使用するのが望ましい。
例えば、IEEE802.11bに代表される2.4GHz帯無線LANシステムや、IEEE802.11aに代表される5GHz帯無線LANシステムにおいては、最大で4つの無線チャネルを使用できる。また、この無線チャネルの使用には免許は不要である。
By the way, when the environment monitoring system as shown in FIG. 1 is configured, wireless signals transmitted from a plurality of adjacent wireless base stations 107 and wireless signals transmitted from the information collecting terminal 108 or the network camera 109 are mutually connected. It is desirable to use a plurality of radio channels having different frequencies and the like so as not to interfere.
For example, in a 2.4 GHz band wireless LAN system typified by IEEE802.11b and a 5 GHz band wireless LAN system typified by IEEE802.11a, a maximum of four radio channels can be used. Also, no license is required to use this wireless channel.

そこで、図1に示す環境モニタリングシステムが2.4GHz帯無線LANシステム又は5GHz帯無線LANシステムと同様に、最大で4つの無線チャネルCH(A),CH(B),CH(C),CH(D)を使用できる場合を想定する。
具体例として、利用可能な4つの無線チャネルCH(A),CH(B),CH(C),CH(D)を図1の各無線基地局107(1),107(2),107(3),107(4),107(5)に割り当てた結果が図3に示されている。
Therefore, the environmental monitoring system shown in FIG. 1 is similar to the 2.4 GHz band wireless LAN system or the 5 GHz band wireless LAN system, and has a maximum of four wireless channels CH (A), CH (B), CH (C), CH ( Assume that D) can be used.
As a specific example, four available radio channels CH (A), CH (B), CH (C), and CH (D) are assigned to the radio base stations 107 (1), 107 (2), 107 ( The results assigned to 3), 107 (4) and 107 (5) are shown in FIG.

各々の無線基地局107は中継用の無線チャネルとアクセス用の無線チャネルとをそれぞれ1つ以上備えているが、中継用の無線信号とアクセス用の無線信号との干渉を避けるためには、同じ無線基地局の中継用の無線チャネルとアクセス用の無線チャネルとの周波数が異なるように無線チャネルを割り当てる必要がある。但し、使用可能なチャネル数は有限であるので、最適なチャネル割り当てが求められる。   Each radio base station 107 has at least one radio channel for relay and one radio channel for access, but in order to avoid interference between the radio signal for relay and the radio signal for access, the same It is necessary to assign radio channels so that the radio base station relay radio channel and the access radio channel have different frequencies. However, since the number of usable channels is finite, an optimum channel assignment is required.

図1,図3の例では、無線基地局107(1)の接続端子211が公衆網106と接続されているので、無線基地局107(1)を基準位置のルート無線基地局として扱い、チャネル割り当てを行う。なお、チャネル割り当てを行う前に図1に示すようにネットワークトポロジが決定されているものとする。
最適なチャネル割り当てを行うために実行される処理が図4に示されている。図4に示す処理について以下に説明する。
1 and 3, since the connection terminal 211 of the radio base station 107 (1) is connected to the public network 106, the radio base station 107 (1) is treated as the root radio base station at the reference position, and the channel Make an assignment. It is assumed that the network topology is determined as shown in FIG. 1 before channel assignment.
The process performed to perform the optimal channel assignment is shown in FIG. The process shown in FIG. 4 will be described below.

ステップS41では、ルート無線基地局である無線基地局107(1)の分岐数を決定する。分岐数の最大値は、総チャネル数の1/2程度にすることが望ましい。これは、全ての無線基地局がアクセス用と中継用に異なるチャネルを持つため、分岐数は中継経路数と等価となり、それと同じ程度の数のチャネルをアクセス用に割り当てたほうが平均的な周波数利用効率が高くなるためである。   In step S41, the number of branches of the radio base station 107 (1) that is the root radio base station is determined. The maximum value of the number of branches is preferably about ½ of the total number of channels. This is because all radio base stations have different channels for access and relay, so the number of branches is equivalent to the number of relay paths, and the average frequency utilization is to assign the same number of channels for access. This is because the efficiency is increased.

ステップS42では、ルート無線基地局である無線基地局107(1)の2つの中継系と1つのアクセス系にそれぞれ互いに異なる無線チャネルを割り当てる。図3に示す例では、
無線基地局107(1)の2つの中継系に無線チャネルCH(A),CH(B)を割り当て、1つのアクセス系に無線チャネルCH(C)を割り当てている。
In step S42, different radio channels are allocated to the two relay systems and one access system of the radio base station 107 (1), which is the root radio base station. In the example shown in FIG.
Radio channels CH (A) and CH (B) are assigned to the two relay systems of the radio base station 107 (1), and the radio channel CH (C) is assigned to one access system.

ステップS43では、ルート無線基地局である無線基地局107(1)の1ホップ隣接位置にある無線基地局107(2),107(5)のアクセス系に、ルート無線基地局のアクセス用チャネルとは異なる無線チャネルを割り当てる。但し、残りのチャネル(ここではルート無線基地局が使用していない無線チャネルCH(D))は、1ホップ上位(ルート基地局に近いほうが上位)の無線基地局(ここでは、ルート基地局107が該当する)以外に接続される無線基地局数の最も多い無線基地局(ここでは無線基地局107(2)が該当する)に優先的に割り当てる。他の無線基地局107(5)のアクセス系には、ルート無線基地局である無線基地局107(1)と1ホップ隣接位置にある無線基地局107(2)との中継系チャネルと同じ無線チャネルを割り当てる。図3の例では無線チャネルCH(A)を無線基地局107(5)のアクセス系に割り当てている。   In step S43, the access channel of the root radio base station is connected to the access system of the radio base stations 107 (2) and 107 (5) located one hop adjacent to the radio base station 107 (1) that is the root radio base station. Assign different radio channels. However, the remaining channels (in this case, the radio channel CH (D) not used by the root radio base station) are radio base stations (here, the root base station 107) that is one hop higher (higher is closer to the root base station). To the wireless base station with the largest number of wireless base stations connected (other than the wireless base station 107 (2) here). The access system of the other radio base station 107 (5) includes the same radio as the relay channel between the radio base station 107 (1) that is the root radio base station and the radio base station 107 (2) that is adjacent to one hop. Assign channels. In the example of FIG. 3, the radio channel CH (A) is assigned to the access system of the radio base station 107 (5).

ステップS44では、ルート無線基地局である無線基地局107(1)の1ホップ隣接位置にある無線基地局107(2),107(5)の中継系に、無線基地局107(1)との接続に使用していない無線チャネルを割り当てる。この例では、1ホップ上位基地局のアクセス用に使用されているチャネルと同じ無線チャネルを割り当てる。
ステップS45では、ルート基地局から2ホップ下位に位置する無線基地局107(3)のアクセス系のチャネルを決定する。このアクセス系には、1ホップ上位基地局(ルート基地局に近い隣接基地局)である無線基地局107(2)が使用していないチャネルを割り当てる。図3の例では無線チャネルCH(B)を無線基地局107(3)のアクセス系に割り当てている。
In step S44, the radio base station 107 (1) is connected to the relay system of the radio base stations 107 (2) and 107 (5) located at one hop adjacent to the radio base station 107 (1) as the root radio base station. Assign an unused radio channel for connection. In this example, the same radio channel as that used for the access of the 1-hop higher base station is allocated.
In step S45, the access channel of the radio base station 107 (3) located two hops lower than the root base station is determined. A channel that is not used by the radio base station 107 (2), which is a one-hop higher base station (an adjacent base station close to the root base station), is assigned to this access system. In the example of FIG. 3, the radio channel CH (B) is assigned to the access system of the radio base station 107 (3).

ステップS46では、ルート基地局から2ホップ下位に位置する無線基地局107(3)の下位側の中継系にチャネルを割り当てる。上位隣接基地局と接続するための上位側中継系のチャネルは上位隣接基地局に対する割り当てによって決定されるので、無線基地局107(3)の下位側の中継系には、上位隣接基地局である無線基地局107(2)のアクセス系と同じ無線チャネルCH(D)を割り当てる。   In step S46, a channel is assigned to the relay system on the lower side of the radio base station 107 (3) located two hops below the root base station. Since the upper-side relay channel for connecting to the upper adjacent base station is determined by assignment to the upper adjacent base station, the lower-side relay system of the radio base station 107 (3) is the upper adjacent base station. The same radio channel CH (D) as the access system of the radio base station 107 (2) is allocated.

ステップS47では、ルート基地局から3ホップ下位に位置する無線基地局107(4)のアクセス系のチャネルを決定する。このアクセス系には、ステップS43,S45と同様に、上位隣接基地局である無線基地局107(3)が使用していない無線チャネルを割り当てる。
ステップS48では、ステップS44,S46と同様に、1ホップ上位隣接基地局である無線基地局107(3)のアクセス系のチャネルCH(B)と同じ無線チャネルを、無線基地局107(4)の下位側中継系に割り当てる。
In step S47, the access channel of the radio base station 107 (4) located 3 hops below the root base station is determined. As in steps S43 and S45, a radio channel that is not used by the radio base station 107 (3), which is an upper adjacent base station, is allocated to this access system.
In step S48, as in steps S44 and S46, the same radio channel as the access channel CH (B) of the radio base station 107 (3), which is a 1-hop higher adjacent base station, is assigned to the radio base station 107 (4). Assign to lower relay system.

なお、更に無線基地局の数が増えた場合には、図4のステップS47,S48と同様の処理を更に繰り返すことにより、全ての無線基地局に無線チャネルを自動的に割り当てることができる。従って、使用可能な無線チャネルの数が制限されている場合であっても、環境モニタリングシステムを構成する無線基地局107の数を必要に応じて増やすことができるので、既存の通信設備の整備が不十分な場所であっても、環境情報の収集や不法投棄監視に柔軟に対応することができる。   When the number of radio base stations further increases, the radio channel can be automatically allocated to all radio base stations by further repeating the same processing as steps S47 and S48 in FIG. Therefore, even when the number of usable radio channels is limited, the number of radio base stations 107 constituting the environmental monitoring system can be increased as necessary. Even in insufficient places, it is possible to flexibly deal with environmental information collection and illegal dumping monitoring.

また、隣接する無線基地局間で、中継用チャネルおよびアクセス用チャネルを異なるように割り当てることにより、有限の周波数資源を有効に使用でき、かつ、中継による伝送遅延を小さくすることができる。伝送遅延を小さくする効果は、無線基地局のアクセス制御にIEEE802.11a/bに採用されているCSMA/CA方式を用いた場合のように、1つの無線チャネルを複数の無線装置で分け合うようなアクセス方式において顕著となる。   Further, by assigning the relay channel and the access channel differently between adjacent radio base stations, it is possible to effectively use a finite frequency resource and reduce the transmission delay due to the relay. The effect of reducing the transmission delay is that one radio channel is shared by a plurality of radio apparatuses as in the case of using the CSMA / CA method adopted in IEEE802.11a / b for access control of radio base stations. This becomes prominent in the access method.

環境モニタリングシステムを構成する各情報収集端末108及びネットワークカメラ109は、それぞれ収集した情報や撮影した映像の情報を無線信号として送信するための無線通信インタフェースを内蔵している。情報収集端末108及びネットワークカメラ109が送信する無線信号は何れかの無線基地局107で受信され、必要に応じて中継され、無線基地局107(1),公衆網106を介して管理サーバ104に伝送される。   Each information collection terminal 108 and network camera 109 constituting the environmental monitoring system incorporate a wireless communication interface for transmitting the collected information and the information of the captured video as wireless signals. A radio signal transmitted from the information collecting terminal 108 and the network camera 109 is received by one of the radio base stations 107 and relayed as necessary, and is transmitted to the management server 104 via the radio base station 107 (1) and the public network 106. Is transmitted.

各情報収集端末108の構成例が図5に示されている。図5を参照すると、この情報収集端末108は中央処理装置501,音声入力装置502,テキスト入力装置503,画像映像入力装置504,環境情報センサ505,情報表示装置506,情報記憶装置507,位置情報取得装置508,無線送受信装置509,送受信アンテナ510及び端末制御ソフトウェア511を備えている。   A configuration example of each information collection terminal 108 is shown in FIG. Referring to FIG. 5, the information collection terminal 108 includes a central processing unit 501, a voice input unit 502, a text input unit 503, an image / video input unit 504, an environmental information sensor 505, an information display unit 506, an information storage unit 507, and position information. An acquisition device 508, a wireless transmission / reception device 509, a transmission / reception antenna 510, and terminal control software 511 are provided.

中央処理装置(CPU)501は、端末制御ソフトウェア511に従って情報収集端末108を制御する。音声入力装置502は、所定のマイクを用いて人間の音声を検出し、ディジタル信号に変換するとともに、操作入力のための音声認識を行う。テキスト入力装置503は、キーボードなどからの入力に従って文字列情報を生成する。
画像映像入力装置504は、所定のテレビカメラで撮影された映像や画像情報を入力するために利用される。環境情報センサ505は、温度,湿度,および空気中のある成分の濃度,水中のある成分の濃度,土壌中のある成分の濃度,振動,騒音などの環境情報を検出する機能を備えている。
A central processing unit (CPU) 501 controls the information collection terminal 108 according to terminal control software 511. The voice input device 502 detects a human voice using a predetermined microphone, converts it into a digital signal, and performs voice recognition for operation input. The text input device 503 generates character string information in accordance with an input from a keyboard or the like.
The image / video input device 504 is used to input video and image information captured by a predetermined television camera. The environmental information sensor 505 has a function of detecting environmental information such as temperature, humidity, and the concentration of a certain component in the air, the concentration of a certain component in water, the concentration of a certain component in soil, vibration, and noise.

情報表示装置506は、収集された環境情報などを表示するために利用される。情報記憶装置507は、収集された環境情報などを記憶するために用いられる。位置情報取得装置508は、GPS(Global Positioning System)受信機などを用いて情報収集端末108の現在位置(設置位置)を検出する機能を有している。無線送受信装置509及び送受信アンテナ510は、無線基地局107との間で無線通信を行うために利用される。   The information display device 506 is used to display collected environmental information and the like. The information storage device 507 is used for storing collected environmental information and the like. The position information acquisition device 508 has a function of detecting the current position (installation position) of the information collection terminal 108 using a GPS (Global Positioning System) receiver or the like. The wireless transmission / reception device 509 and the transmission / reception antenna 510 are used to perform wireless communication with the wireless base station 107.

環境情報センサ505や画像映像入力装置504を用いた情報の収集は、例えば定期的にあるいは管理サーバ104からの指示に従って行われる。また、収集された情報に対する操作は、環境調査者が現地で情報収集端末108を直接操作して行うこともできる。
例えば、中央処理装置501は環境調査者の操作入力に従って、次のような動作を実現する。すなわち、環境情報センサ505により空気中,水中,土壌中の目的とする成分の濃度や、温度,湿度などの測定データを収集し、情報記憶装置507に保存したり、情報表示装置506に表示させたりすることができる。
Information collection using the environmental information sensor 505 and the image / video input device 504 is performed, for example, periodically or in accordance with an instruction from the management server 104. The collected information can be operated by an environment investigator by directly operating the information collection terminal 108 on site.
For example, the central processing unit 501 realizes the following operation according to the operation input of the environment investigator. That is, the environmental information sensor 505 collects measurement data such as the concentration, temperature, and humidity of the target component in the air, water, and soil and saves it in the information storage device 507 or displays it on the information display device 506. Can be.

また、環境調査者の入力操作により、音声入力装置502及び画像映像入力装置504で環境に関する音声データや画像・映像データを収集するとともに、テキスト入力装置503及び音声入力装置502を用いて環境調査者自身が入力するコメントなどのテキストデータや音声データを追加して、管理サーバ104に送信することもできる。
また、中央処理装置501は収集された環境情報を位置情報取得装置508によって得られた位置情報と自動的に関連付けて情報記憶装置507に保存する。管理サーバ104に送信する情報にも位置情報を付加する。このため、取得した環境情報の地理情報へのマッピングや一元的な管理が容易になる。
In addition, the voice input device 502 and the image / video input device 504 collect voice data and image / video data related to the environment by the input operation of the environment investigator, and the environment investigator uses the text input device 503 and the voice input device 502. It is also possible to add text data such as a comment or voice data input by itself and transmit it to the management server 104.
The central processing unit 501 automatically stores the collected environment information in the information storage device 507 in association with the position information obtained by the position information acquisition device 508. The position information is also added to the information transmitted to the management server 104. For this reason, mapping of the acquired environmental information to geographical information and centralized management become easy.

なお、各情報収集端末108の画像映像入力装置504にテレビカメラを接続する場合には、独立したネットワークカメラ109を設ける必要はない。
以上のように、この形態の環境モニタリングシステムを用いることにより、既存の通信設備が十分に整備されていない地域であっても、環境情報の収集や不法投棄の遠隔監視を実現することができる。また、通信設備の使用が困難な災害時においても、被災地の情報収集に活用することができる。
When a television camera is connected to the image / video input device 504 of each information collection terminal 108, it is not necessary to provide an independent network camera 109.
As described above, by using the environmental monitoring system of this form, it is possible to realize collection of environmental information and remote monitoring of illegal dumping even in an area where existing communication facilities are not sufficiently developed. In addition, it can be used to collect information on the disaster area even in the event of a disaster where the use of communication facilities is difficult.

(第2の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図6,図7を参照して説明する。この形態は請求項2に相当する。図6は情報収集端末の接続手順を示すシーケンス図である。図7は接続手順で用いる通信フレームの構成例を示す模式図である。
この形態は、第1の実施の形態の変形例である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
(Second Embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIGS. This form corresponds to claim 2. FIG. 6 is a sequence diagram showing a connection procedure of the information collecting terminal. FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of a communication frame used in the connection procedure.
This form is a modification of the first embodiment. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.

この形態では、このシステムが形成している通信網への参加が可能な情報収集端末108のネットワークインタフェースのアドレスを管理サーバ104が管理し、管理サーバ104は各情報収集端末108に関する情報を全ての無線基地局107に対して配信する。各無線基地局107は、各情報収集端末108から接続要求を受けた場合に、ネットワークインタフェースのアドレスが予め登録された情報と一致する場合に限りその接続を承認する。   In this mode, the management server 104 manages the address of the network interface of the information collection terminal 108 that can participate in the communication network formed by this system, and the management server 104 stores all information about each information collection terminal 108. Delivered to the radio base station 107. When receiving a connection request from each information collection terminal 108, each wireless base station 107 approves the connection only when the address of the network interface matches information registered in advance.

また、無線基地局107は接続が確立する毎に、異なるネットワークアドレスを情報収集端末108に割り当て、ネットワークアドレスとネットワークインタフェースのアドレスとの対応関係を示すテーブルの情報を、管理サーバ104及び他の無線基地局107に対して配信する。これにより、システムの通信網に参加可能な情報収集端末108のフィルタリングが可能となり、不正な端末のアクセスを排除することができる。   Also, each time a connection is established, the wireless base station 107 assigns a different network address to the information collecting terminal 108, and uses the management server 104 and other wireless information as a table indicating the correspondence between the network address and the network interface address. Delivered to the base station 107. As a result, the information collection terminal 108 that can participate in the communication network of the system can be filtered, and unauthorized terminal access can be eliminated.

このような制御を行うために、図6に示すような接続手順が実施される。また、この接続手順では図7に示すような構成の通信フレームを用いて接続のための通信を行うる。
ステップS60では、管理サーバ104はシステムの通信網への参加を許可する各端末(108,109)のネットワークインタフェースに固有に割り当てられたネットワークインタフェースアドレスを例えばオペレータからの入力指示に従って端末情報DB101に登録する。
In order to perform such control, a connection procedure as shown in FIG. 6 is performed. In this connection procedure, communication for connection is performed using a communication frame having a configuration as shown in FIG.
In step S60, the management server 104 registers the network interface address uniquely assigned to the network interface of each terminal (108, 109) permitted to participate in the communication network of the system in the terminal information DB 101 according to an input instruction from the operator, for example. To do.

ステップS61では、管理サーバ104は、端末情報DB101に登録された各端末のネットワークインタフェースアドレスの情報を、全ての無線基地局107に対して配信する。
各無線基地局107は、全ての端末に対して、端末アクセス用の制御信号を定期的に送信する(S62)。
In step S <b> 61, the management server 104 distributes the network interface address information of each terminal registered in the terminal information DB 101 to all the radio base stations 107.
Each radio base station 107 periodically transmits a terminal access control signal to all terminals (S62).

システムの通信網にまだ参加していない情報収集端末108は、無線基地局107から定期的に送信される制御信号を受信すると、接続要求のための通信フレーム(図7の通信フレーム(1))を無線基地局107に対して送信する。この接続要求には、図7に示すように要求元の端末名及びネットワークインタフェースのアドレスが含まれている。
また、接続要求のための通信フレーム(1)は、環境モニタリングシステムが持つ共通鍵で暗号化された状態で送信される。更に、一度暗号化すると二度と再現できないといわれているハッシュ関数を用いて、この通信フレームのハッシュ値を求め、通信フレームの最後尾に付与する機能もオプション機能として備わっている。これにより、復号化した通信フレームのハッシュ値が元のハッシュ値と一致しない限り、応答フレームを送出しないように制御することもできる。
When the information collection terminal 108 that has not yet participated in the communication network of the system receives a control signal periodically transmitted from the radio base station 107, a communication frame for connection request (communication frame (1) in FIG. 7). Is transmitted to the radio base station 107. As shown in FIG. 7, this connection request includes the requesting terminal name and the network interface address.
The communication frame (1) for connection request is transmitted in a state encrypted with the common key of the environmental monitoring system. Furthermore, a function that obtains a hash value of the communication frame using a hash function that is said to be impossible to reproduce once encrypted is provided as an optional function. As a result, it is possible to control so that the response frame is not sent unless the hash value of the decrypted communication frame matches the original hash value.

接続要求を受けた無線基地局107は、接続要求に含まれるネットワークインタフェースのアドレスが登録された内容と一致する場合、すなわち要求元のアクセスが許可されている場合にのみ、応答フレームを要求元の情報収集端末108に対して送信する(S64)。この応答フレームには、図7に示す通信フレーム(2)のように、要求元に新たに割り当てられたネットワークアドレスが含まれている。   The radio base station 107 that has received the connection request sends a response frame of the request source only when the address of the network interface included in the connection request matches the registered content, that is, when access of the request source is permitted. It transmits to the information collection terminal 108 (S64). This response frame includes a network address newly assigned to the request source as in the communication frame (2) shown in FIG.

また、無線基地局107はステップS64でこのシステムの通信網への参加を承認した端末の端末名及びネットワークインタフェースのアドレスと新たに割り当てたネットワークアドレスとの対応関係を示す情報を対応表として他の無線基地局107及び管理サーバ104に対して送信する(S65)。
管理サーバ104は、ステップS65で無線基地局107が送信した対応表を受信すると、その内容、すなわちこのシステムの通信網への参加を承認した端末の端末名及びネットワークインタフェースのアドレスと新たに割り当てたネットワークアドレスとの対応関係を示す情報を自局の端末情報DB101に保存する(S66)。
In addition, the radio base station 107 uses the information indicating the correspondence relationship between the terminal name and the network interface address of the terminal approved to participate in the communication network of this system in step S64 as the correspondence table and other information as a correspondence table. It transmits with respect to the wireless base station 107 and the management server 104 (S65).
When the management server 104 receives the correspondence table transmitted by the radio base station 107 in step S65, the management server 104 newly assigns the contents, that is, the terminal name and the network interface address of the terminal approved to participate in the communication network of this system. Information indicating the correspondence with the network address is stored in the terminal information DB 101 of the own station (S66).

また、ステップS65で無線基地局107が送信した対応表を受信した他の無線基地局107は、自局が管理している端末情報DB209の内容を受信した対応表に従って更新する(S67)。更に、無線基地局107は自局と無線通信可能なエリア内に存在する端末(108,109)に対して、受け取った対応表の内容、すなわちこのシステムの通信網への参加を承認した端末の端末名及びネットワークインタフェースのアドレスと新たに割り当てたネットワークアドレスとの対応関係に従って更新された端末情報を送信する(S68)。   Further, the other radio base station 107 that has received the correspondence table transmitted by the radio base station 107 in step S65 updates the contents of the terminal information DB 209 managed by the own station according to the received correspondence table (S67). Further, the radio base station 107 gives the contents of the received correspondence table to the terminals (108, 109) existing in the area where radio communication with the own station can be performed, that is, the terminals approved to participate in the communication network of this system. The terminal information updated according to the correspondence between the terminal name and the network interface address and the newly assigned network address is transmitted (S68).

また、対応表を送信した無線基地局107も、このシステムの通信網への参加を承認した端末の端末名及びネットワークインタフェースのアドレスと新たに割り当てたネットワークアドレスとの対応関係に従って更新された端末情報を、自局と無線通信可能なエリア内に存在する端末(108,109)に対して送信する(S69)。
以上のような制御を実施することにより、ネットワークに参加できる情報収集端末をネットワークインタフェースのアドレスによってフィルタリングし、不正な端末のアクセスを排除することができる。
The wireless base station 107 that has transmitted the correspondence table also updates the terminal information of the terminal that has approved the participation in the communication network of this system, the terminal information updated according to the correspondence relationship between the network interface address and the newly assigned network address. Is transmitted to the terminals (108, 109) existing in the area where wireless communication with the own station is possible (S69).
By performing the control as described above, information collection terminals that can participate in the network can be filtered by the address of the network interface, and unauthorized terminal access can be eliminated.

(第3の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図8,図9を参照して説明する。この形態は請求項3に相当する。図8は情報収集端末間でデータを転送する場合の通信手順を示すシーケンス図である。図9は暗号化の具体例を示すタイムチャートである。
(Third embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIGS. This form corresponds to claim 3. FIG. 8 is a sequence diagram showing a communication procedure when data is transferred between information collection terminals. FIG. 9 is a time chart showing a specific example of encryption.

この形態は、第1の実施の形態及び第2の実施の形態の変形例である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
この形態では、図6のステップS64で無線基地局107が情報収集端末108の接続を承認し、ネットワークアドレスを割り当てる際に、セッション(承認が確保された接続が維持されている状態)毎に固有の暗号鍵を情報収集端末108に与える。また、情報収集端末108は与えられた暗号鍵を用いて暗号化した通信を行う。
This form is a modification of the first embodiment and the second embodiment. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.
In this form, when the wireless base station 107 approves the connection of the information collecting terminal 108 and assigns a network address in step S64 of FIG. 6, it is unique for each session (a state in which a connection with a secured authorization is maintained). Is provided to the information collecting terminal 108. The information collection terminal 108 performs communication encrypted using a given encryption key.

各情報収集端末108及び各無線基地局107は、各々に固有に与えられる秘密鍵を用いて送信すべき情報を暗号化して送信し、その秘密鍵とペアになる公開鍵を用いて受信データを復号する。
互いに異なる無線基地局107が形成する異なる無線通信エリアに存在する2つの情報収集端末(送信元,宛先)108の間でデータを転送する場合の通信手順が図8に示されている。図8に示す手順について以下に説明する。
Each information collection terminal 108 and each radio base station 107 encrypts and transmits information to be transmitted using a secret key that is uniquely given to each information collection terminal 108 and receives data using a public key that is paired with the secret key. Decrypt.
FIG. 8 shows a communication procedure when data is transferred between two information collection terminals (transmission source, destination) 108 existing in different wireless communication areas formed by different wireless base stations 107. The procedure shown in FIG. 8 will be described below.

管理サーバ104は、各無線基地局107の秘密鍵と他の無線基地局107からの送信データを復号するために用いられる公開鍵とを定期的に変更すると共に、それらの情報を定期的に各無線基地局107に対して送信する(S81)。
送信元の情報収集端末108の無線通信エリアを形成する無線基地局107は、接続を承認した情報収集端末108に対して、ネットワークアドレスと端末固有の秘密鍵とを送信する(S82)。また、送信元の無線基地局107は端末固有の秘密鍵によって暗号化されたデータを復号するための公開鍵と前記秘密鍵とをペアで自局の端末情報DB209に保存する(S83)。
The management server 104 periodically changes the secret key of each radio base station 107 and the public key used for decrypting transmission data from other radio base stations 107, and periodically updates the information for each Transmit to the radio base station 107 (S81).
The wireless base station 107 forming the wireless communication area of the transmission source information collection terminal 108 transmits the network address and the terminal-specific secret key to the information collection terminal 108 that has approved the connection (S82). Also, the transmission source radio base station 107 stores the public key for decrypting the data encrypted with the terminal-specific secret key and the secret key in the terminal information DB 209 of the own station (S83).

送信元の情報収集端末108は、送信すべきデータを、与えられた暗号鍵(秘密鍵)を用いて暗号化し、暗号化されたデータを宛先の情報収集端末108に対して送信する(S84)。
送信元の情報収集端末108からの暗号化データを受け取った送信側の無線基地局107は、自局の端末情報DB209の内容に基づいて宛先の情報収集端末108が存在する無線通信エリアを形成している宛先側の無線基地局107を検索する。また、送信側の無線基地局107は、送信元の情報収集端末108が送信したデータを送信側の無線基地局107に割り当てられている秘密鍵を用いて再暗号化する(S85)。そして、再暗号化されたデータを宛先側の無線基地局107に対して送信する(S86)。
The transmission source information collection terminal 108 encrypts data to be transmitted using a given encryption key (secret key), and transmits the encrypted data to the destination information collection terminal 108 (S84). .
The transmitting-side radio base station 107 that has received the encrypted data from the source information collecting terminal 108 forms a radio communication area where the destination information collecting terminal 108 exists based on the contents of the terminal information DB 209 of the own station. The destination radio base station 107 is searched. In addition, the transmission-side radio base station 107 re-encrypts the data transmitted by the transmission-source information collection terminal 108 using the secret key assigned to the transmission-side radio base station 107 (S85). Then, the re-encrypted data is transmitted to the destination radio base station 107 (S86).

また、送信側の無線基地局107は、送信元の端末からの暗号化データを復号するための公開鍵を、無線基地局間の共通暗号鍵を用いて更に暗号化し、宛先側の無線基地局107に対して送信する(S87)。
宛先側の無線基地局107は、送信側の無線基地局107から送信された再暗号化データを、基地局固有の秘密鍵とペアとなる公開鍵を用いて復号し、送信元の情報収集端末108が送信した暗号化データに変換する(S88)。そして、変換された暗号化データを宛先の情報収集端末108に対して送信する(S89)。
Further, the transmitting-side radio base station 107 further encrypts a public key for decrypting the encrypted data from the transmission source terminal using a common encryption key between the radio base stations, and the destination-side radio base station It transmits to 107 (S87).
The destination radio base station 107 decrypts the re-encrypted data transmitted from the radio base station 107 on the transmission side using a public key that is paired with a secret key unique to the base station, and transmits the information collecting terminal of the transmission source The data is converted into encrypted data transmitted by 108 (S88). Then, the converted encrypted data is transmitted to the destination information collection terminal 108 (S89).

また、宛先側の無線基地局107は、送信元の情報収集端末108が送信した暗号化データを復号するための公開鍵を宛先の情報収集端末108に対して送信する(S8A)。
宛先の情報収集端末108は、宛先側の無線基地局107から送信された暗号化データを、送信元の情報収集端末108に割り当てられた秘密鍵とペアとなる公開鍵を用いて、復号し、送信されたデータを復元する。
Further, the destination-side radio base station 107 transmits a public key for decrypting the encrypted data transmitted by the source information collection terminal 108 to the destination information collection terminal 108 (S8A).
The destination information collection terminal 108 decrypts the encrypted data transmitted from the destination-side radio base station 107 using a public key paired with the secret key assigned to the source information collection terminal 108, Restore the transmitted data.

以上のように、基地局−端末間のセッション毎に固有の暗号鍵を情報収集端末に与え、情報収集端末は与えられた暗号鍵を用いて暗号化したデータの通信を行い、受信する宛先の情報収集端末は固有の暗号鍵と対となる公開鍵で復号することにより、より秘匿性の高い通信が可能になる。
暗号化の具体例が図9に示されている。なお、暗号化に用いる秘密鍵と復号化に用いる公開鍵とを同一のものにすることでシステムを単純化できる。
As described above, a unique encryption key is given to the information collection terminal for each session between the base station and the terminal, and the information collection terminal communicates data encrypted using the given encryption key, and receives the destination address to be received. The information collection terminal can perform communication with higher secrecy by decrypting with the public key that is paired with the unique encryption key.
A specific example of encryption is shown in FIG. The system can be simplified by making the secret key used for encryption the same as the public key used for decryption.

図9に示す例では、送信情報の生データa(t)は±1の符号化データであり、暗号化鍵b(t)は、有限の長さを持ち、生データと周期が同じの符号化列である。ここで、暗号化データc(t)は次式で表される。
c(t)=a(t)×b(t)
また、暗号化データc(t)にもう一度b(t)を掛け合わせることにより次式のように復号化することができる。
a(t)=c(t)×b(t)=a(t)×b(t)2=a(t)×1
(第4の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図10〜図13を参照して説明する。この形態は請求項4に相当する。
In the example shown in FIG. 9, the raw data a (t) of the transmission information is encoded data of ± 1, and the encryption key b (t) has a finite length and has the same cycle as the raw data. Is a categorization sequence. Here, the encrypted data c (t) is expressed by the following equation.
c (t) = a (t) × b (t)
Further, by multiplying the encrypted data c (t) by b (t) once again, it can be decrypted as the following equation.
a (t) = c (t) × b (t) = a (t) × b (t) 2 = a (t) × 1
(Fourth embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIGS. This form corresponds to claim 4.

図10はアクセス制御信号の最小通信フレーム構成例を示す模式図である。図11は情報収集端末の制御例を示すフローチャートである。図12はアクセス制御信号の検出例を示すグラフである。図13はアクセス制御信号の検出結果の判別例を示す模式図である。
この形態は、第1の実施の形態の変形例である。勿論、他の実施の形態と組み合わせることも可能である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the minimum communication frame configuration of the access control signal. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of control of the information collection terminal. FIG. 12 is a graph showing an example of detecting an access control signal. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a discrimination example of the detection result of the access control signal.
This form is a modification of the first embodiment. Of course, it can be combined with other embodiments. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.

この形態では、情報収集端末108が無線基地局107との接続を確立する段階において、受信強度と既に接続されている他の情報収集端末108の数とに基づいて、最適な無線基地局を選択して接続するように制御する。
例えば図6のステップS62で無線基地局107が送信する制御信号は、情報収集端末108などの端末が無線基地局107にアクセスするための制御に利用されるアクセス制御信号である。このアクセス制御信号は、例えば図10に示すように、少なくとも命令の種別を表すコマンドIDと、送信元の無線基地局107を特定するための基地局IDと、送信元の無線基地局107に既に接続している(通信網への参加を管理している)端末の数とを含んでいる。
In this mode, when the information collection terminal 108 establishes a connection with the radio base station 107, an optimum radio base station is selected based on the reception strength and the number of other information collection terminals 108 that are already connected. And control to connect.
For example, the control signal transmitted by the radio base station 107 in step S62 in FIG. 6 is an access control signal used for control for a terminal such as the information collection terminal 108 to access the radio base station 107. For example, as shown in FIG. 10, this access control signal includes at least a command ID indicating the type of instruction, a base station ID for identifying the transmission source radio base station 107, and a transmission source radio base station 107. And the number of connected terminals (managing participation in the communication network).

無線基地局107に接続するための情報収集端末108の制御の内容が図11に示されている。図11に示す制御の内容について以下に説明する。
ステップS111では、情報収集端末108は各無線基地局107から送出されるアクセス制御信号の受信を試みて受信強度などを検出しながら、このシステムに含まれている無線基地局107の中で直接無線通信が可能な無線基地局107を検索する。
The contents of control of the information collecting terminal 108 for connecting to the radio base station 107 are shown in FIG. The contents of the control shown in FIG. 11 will be described below.
In step S111, the information collection terminal 108 attempts to receive the access control signal transmitted from each radio base station 107 and detects the reception strength and the like, while directly detecting the reception strength and the like in the radio base station 107 included in this system. A wireless base station 107 capable of communication is searched.

この検索の結果、例えば図12に示すような検出結果が得られる。また、実際には図13に示すように、無線基地局のIF(ネットワークインタフェース)アドレスと、無線チャネルと、受信強度と接続端末数とを対応付けた表形式の情報が検索結果として得られる。
ステップS112では、情報収集端末108は各チャネルで受信したアクセス制御信号の受信強度を予め定めた閾値(図12参照)と比較して、受信強度が閾値以上か否かを判別する。例えば図13において、ハッチングを施した部分は受信強度が閾値以上の信号を表している。
As a result of this search, for example, a detection result as shown in FIG. 12 is obtained. In practice, as shown in FIG. 13, tabular information in which the IF (network interface) address of the wireless base station, the wireless channel, the reception strength, and the number of connected terminals are associated is obtained as a search result.
In step S112, the information collection terminal 108 compares the reception strength of the access control signal received on each channel with a predetermined threshold (see FIG. 12), and determines whether the reception strength is equal to or higher than the threshold. For example, in FIG. 13, the hatched portion represents a signal whose reception intensity is greater than or equal to a threshold value.

ステップS113では、情報収集端末108は受信強度が閾値以上の信号を送信した無線基地局107の中で、接続端末数が最小のものを選択する。図13の例では、IFアドレスが(BS000009)の無線基地局107が選択されている。
ステップS114では、情報収集端末108はS113で選択した特定の無線基地局107(BS000009)に対して、接続のためにネットワークアドレスの取得要求を行う。
In step S113, the information collection terminal 108 selects the wireless base station 107 having the smallest number of connected terminals among the wireless base stations 107 that have transmitted a signal having a reception strength equal to or higher than the threshold. In the example of FIG. 13, the radio base station 107 whose IF address is (BS000009) is selected.
In step S114, the information collection terminal 108 makes a network address acquisition request for connection to the specific radio base station 107 (BS000009) selected in step S113.

ステップS115では、情報収集端末108は要求先の無線基地局107(BS000009)から送信される情報、すなわち自局に割り当てられたネットワークアドレス及び接続可能な他の情報収集端末108の情報を取得する。
以上のような制御を行うことにより、情報収集端末108が無線基地局107に接続を要求する際に、受信強度とチャネル使用度の観点から最適な無線基地局を選択して接続要求を行うことができる。
In step S115, the information collection terminal 108 acquires information transmitted from the requested wireless base station 107 (BS000009), that is, information on the network address assigned to the own station and other information collection terminals 108 that can be connected.
By performing the control as described above, when the information collection terminal 108 requests connection to the wireless base station 107, the connection request is made by selecting the optimum wireless base station from the viewpoint of reception strength and channel usage. Can do.

(第5の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図14,図15及び図19を参照して説明する。この形態は請求項5に相当する。図14は中継系制御信号の検出結果の判別例を示す模式図である。図15はシステムの制御例を示すフローチャートである。図19は中継系制御信号の検出例を示すグラフである。
(Fifth embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIG. 14, FIG. 15 and FIG. This form corresponds to claim 5. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a discrimination example of the detection result of the relay system control signal. FIG. 15 is a flowchart showing an example of system control. FIG. 19 is a graph showing an example of detection of a relay system control signal.

この形態は、第1の実施の形態の変形例である。勿論、他の実施の形態と組み合わせることも可能である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
この形態では、新たな無線基地局107がこのシステムの通信網に参加し、他の無線基地局107との接続を確立する段階において、受信強度と既に接続されている他の無線基地局107の数に基づいて最適な他の無線基地局を選択して接続するように制御する。
This form is a modification of the first embodiment. Of course, it can be combined with other embodiments. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.
In this mode, when a new radio base station 107 joins the communication network of this system and establishes a connection with another radio base station 107, the reception strength and the other radio base station 107 already connected are connected. Based on the number, control is performed so as to select and connect another optimal radio base station.

すなわち、図15に示すような制御を実施する。図15に示す処理の内容について以下に説明する。
ステップS141では、通信網に新たに参加しようとする無線基地局107は、既に参加している他の全ての無線基地局107が中継用の無線チャネルを用いて定期的に送信する基地局間通信用の制御信号の受信を試みて、受信強度などを測定しながら、受信可能な無線基地局107を検索する。
That is, control as shown in FIG. 15 is performed. The contents of the process shown in FIG. 15 will be described below.
In step S141, the radio base station 107 that intends to newly join the communication network performs inter-base station communication that all other radio base stations 107 that have already joined regularly transmit using a relay radio channel. The base station 107 searches for a receivable radio base station 107 while measuring the reception intensity and the like.

この検索の結果、図14に示すように制御信号毎に無線基地局のIFアドレスと、無線チャネルと、受信強度と、接続既知局数とを関連付けた情報が得られる。この例では、各無線基地局107が2つの中継用の無線チャネルを備えているので、基地局毎に2つの信号が検出される。
ステップS142では、S141で得られた結果の中で、受信強度が予め定めた閾値以上のものを選択する。例えば図14において、ハッチングを施した部分は受信強度が閾値以上の信号を表している。
As a result of this search, information associating the IF address of the radio base station, the radio channel, the reception intensity, and the number of known connection stations is obtained for each control signal as shown in FIG. In this example, since each radio base station 107 has two relay radio channels, two signals are detected for each base station.
In step S142, the result obtained in S141 is selected with a reception intensity equal to or higher than a predetermined threshold. For example, in FIG. 14, the hatched portion represents a signal whose reception intensity is equal to or greater than a threshold value.

ステップS143では、受信強度が閾値以上の信号を送信した無線基地局107の中で、接続基地局数が最小の基地局の1つの信号を選択する。図14の例では、IFアドレスが(BS000002)の無線基地局107の無線チャネルCH(C)の信号が選択されている。
ステップS144では、通信網に新たに参加しようとする無線基地局107は、S143で選択された接続先の無線基地局107に対して、ネットワークに対する接続要求を行う。
In step S143, one signal of the base station with the smallest number of connected base stations is selected from the radio base stations 107 that have transmitted a signal having a reception strength equal to or higher than the threshold. In the example of FIG. 14, the signal of the radio channel CH (C) of the radio base station 107 whose IF address is (BS000002) is selected.
In step S144, the radio base station 107 that intends to newly join the communication network makes a connection request to the network to the connection-destination radio base station 107 selected in S143.

ネットワークに対する接続要求を受けた無線基地局107は、要求元の無線基地局107のネットワークインタフェースアドレスが管理サーバ104の基地局情報DB103に登録されているかどうかを、管理サーバ104に対して問い合わせる(S145)。
この場合、管理サーバ104は接続要求した無線基地局107のネットワークインタフェースのアドレスが登録されていれば、新たなネットワークアドレスを割り当て、ネットワークインタフェースのアドレスと、ネットワークアドレスと接続位置とを互いに関連付けて基地局情報DB103に保存し、ネットワークトポロジ(接続形態)の記録を更新する。更に、管理サーバ104は接続を要求された無線基地局107に対して、ネットワークアドレスの配布命令を送信する(S146)。
Receiving the connection request to the network, the wireless base station 107 inquires of the management server 104 whether the network interface address of the requesting wireless base station 107 is registered in the base station information DB 103 of the management server 104 (S145). ).
In this case, if the network interface address of the wireless base station 107 that requested the connection is registered, the management server 104 assigns a new network address, associates the network interface address, the network address, and the connection position with each other to the base station. Save in the station information DB 103 and update the record of the network topology (connection form). Further, the management server 104 transmits a network address distribution command to the wireless base station 107 requested to connect (S146).

S144で接続を要求された無線基地局107は、管理サーバ104からのネットワークアドレスの配布命令に従い、接続要求元の無線基地局107に対して、ネットワーク接続の許可と、ネットワークアドレス及びネットワーク内の端末情報を送信する。要求元の無線基地局107は、接続先の無線基地局107から受信した情報に従い、自局に割り当てられたネットワークアドレスを取得し、他の全ての無線基地局107に対して自局の基地局情報をブロードキャストで送信する(S147)。   The wireless base station 107 requested to connect in S144 follows the network address distribution command from the management server 104 to the wireless base station 107 that is the connection request source, permits network connection, the network address, and the terminal in the network. Send information. The requesting radio base station 107 acquires the network address assigned to itself according to the information received from the connection-destination radio base station 107, and receives the base station of its own station from all other radio base stations 107. Information is transmitted by broadcast (S147).

他の各無線基地局107は、要求元の無線基地局107からブロードキャスト送信された情報を受信すると、その情報に従って、新たに加わった無線基地局107の情報を各局のルーティング情報DB208に保存し、その内容を更新する。
以上のように制御することにより、新たな無線基地局107を接続してエリア拡大を図る際に、受信強度とチャネル使用度の観点から最適な無線基地局を選択して接続を行うことができる。
When each of the other radio base stations 107 receives information broadcast from the requesting radio base station 107, the information of the newly added radio base station 107 is stored in the routing information DB 208 of each station according to the information. Update its contents.
By controlling as described above, when a new radio base station 107 is connected and the area is expanded, it is possible to select and connect the optimum radio base station from the viewpoint of reception strength and channel usage. .

(第6の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図16を参照して説明する。この形態は請求項6に相当する。図16は無線基地局の制御例を示すブロック図である。
この形態は、第1の実施の形態の変形例である。勿論、他の実施の形態と組み合わせることも可能である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
(Sixth embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIG. This form corresponds to the sixth aspect. FIG. 16 is a block diagram illustrating a control example of the radio base station.
This form is a modification of the first embodiment. Of course, it can be combined with other embodiments. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.

この形態では、ネットワークカメラ109及び情報収集端末108からの複数の通信フレームを同時に受信し、所定の処理を行ってから他の無線基地局107や管理サーバ104に送信する場合に、ネットワークカメラ109からの映像や情報収集端末108からの音声情報の通信フレームを優先的に処理するようにパケットのスケジューリングを行うように制御する。これにより、リアルタイム性の高い映像や音声信号の品質を改善することができる。   In this embodiment, when a plurality of communication frames from the network camera 109 and the information collection terminal 108 are received simultaneously, a predetermined process is performed, and then transmitted to another wireless base station 107 or the management server 104, the network camera 109 Control is performed so that packets are scheduled so that communication frames of audio information from the video and information collection terminal 108 are preferentially processed. As a result, the quality of video and audio signals with high real-time characteristics can be improved.

この形態では、各無線基地局107に図16に示すように受信装置1601,バッファ1602,スケジューラ1603及び送信装置1604が備わっている。
受信装置1601で受信された受信パケットは、バッファ1602上に一旦蓄積され、スケジューラ1603で処理された後、送信装置1604を通って他の無線基地局107又は管理サーバ104に送信される。
In this embodiment, each radio base station 107 includes a receiving device 1601, a buffer 1602, a scheduler 1603, and a transmitting device 1604 as shown in FIG.
The received packet received by the receiving device 1601 is temporarily stored on the buffer 1602, processed by the scheduler 1603, and then transmitted to the other radio base station 107 or the management server 104 through the transmitting device 1604.

スケジューラ1603は、映像や音声のようにリアルタイム性の高い情報を含むパケットを他のパケットに比べて高い優先度を与え、送信処理の順番を入れ替える。
図16の例では、バッファ1602上には受信した順番に従って各パケットP1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9,P10,・・・が並んでいるが、スケジューラ1603上では優先順位によって並び順が変更され、P1,P2,P3,P4,P5,P7,P6,P10,P8,P9,・・・の順で各パケットが並んでいる。つまり、ハッチングを施して示した映像パケットがパケットサイズに応じた一定の間隔で並ぶように配列が変更されている。
The scheduler 1603 gives a higher priority to packets including information with high real-time properties such as video and audio than other packets, and changes the order of transmission processing.
In the example of FIG. 16, the packets P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10,... The arrangement order is changed according to the priority order, and the packets are arranged in the order of P1, P2, P3, P4, P5, P7, P6, P10, P8, P9,. That is, the arrangement is changed so that the video packets shown by hatching are arranged at regular intervals according to the packet size.

送信装置1604は、スケジューラ1603のスケジューリングに従って、各パケットを送信する。これにより、映像パケットを受け取る側は、一定時間毎に映像パケヅトを再生することができるので、トラヒックの集中による映像の遅延を防ぐことができる。
以上のように、映像や音声のパケットに優先的に処理するようにスケジューリングを行うことにより、様々なメディアの情報を取り扱う環境モニタリングシステムにおいて、映像や音声の通信品質を向上させることができる。
The transmission apparatus 1604 transmits each packet according to the scheduling of the scheduler 1603. As a result, the video packet receiving side can reproduce the video packet at regular intervals, so that it is possible to prevent video delay due to traffic concentration.
As described above, by performing scheduling so as to preferentially process video and audio packets, it is possible to improve video and audio communication quality in an environment monitoring system that handles various media information.

(第7の実施の形態)
本発明の環境モニタリングシステムの1つの実施の形態について図17及び図18を参照して説明する。この形態は請求項7に相当する。図17はシステムの構成例を示すブロック図である。図18はシステムの動作例を示すフローチャートである。
この形態は、第1の実施の形態の変形例である。勿論、他の実施の形態と組み合わせることも可能である。システムの基本的な構成や動作については第1の実施の形態と同様であるので、変更された部分のみについて説明する。
(Seventh embodiment)
One embodiment of the environmental monitoring system of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18. This form corresponds to the seventh aspect. FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the system. FIG. 18 is a flowchart showing an example of the operation of the system.
This form is a modification of the first embodiment. Of course, it can be combined with other embodiments. Since the basic configuration and operation of the system are the same as those in the first embodiment, only the changed part will be described.

この形態では、前述の管理サーバ104が各情報収集端末108及びネットワークカメラ109から収集した環境情報を、予め登録されたユーザに提供するための装置が追加されている。
図17を参照すると、このシステムには情報公開サーバ1701,環境情報DB1702,ユーザ情報DB1703,ネットワーク1704及び情報取得端末1705が備わっている。なお、実際には図1に示す要素も備わっているが図17では記載が省略されている。
In this form, a device for providing environment information collected by the management server 104 from each information collection terminal 108 and network camera 109 to a previously registered user is added.
Referring to FIG. 17, this system includes an information disclosure server 1701, an environment information DB 1702, a user information DB 1703, a network 1704, and an information acquisition terminal 1705. In addition, although the elements shown in FIG. 1 are actually provided, the description is omitted in FIG.

環境情報DB1702には、管理サーバ104が取得した様々な環境情報が登録されている。情報公開サーバ1701は、環境情報DB1702に保持されている環境情報をユーザに提供するための制御を行う。ユーザ情報DB1703は、このシステムからの環境情報の取得を許可されたユーザの情報(ユーザID,パスワードなど)を保持し管理している。各情報取得端末1705は、ユーザが環境情報を閲覧したりダウンロードするために用いる端末であり、例えばパーソナルコンピュータを利用することができる。   Various environment information acquired by the management server 104 is registered in the environment information DB 1702. The information disclosure server 1701 performs control for providing the environment information held in the environment information DB 1702 to the user. The user information DB 1703 holds and manages information (user ID, password, etc.) of users who are permitted to acquire environment information from this system. Each information acquisition terminal 1705 is a terminal used by a user to browse and download environmental information, and for example, a personal computer can be used.

ユーザがこのシステムから環境情報を取得する場合には、図18に示すような手順で処理が実施される。図18に示す処理について以下に説明する。
ステップS181では、ユーザの入力操作に従って情報取得端末1705が情報公開サーバ1701に対してアクセス許可要求を行い、サービスにログインする。
ステップS182では、情報公開サーバ1701はログインの際にユーザが入力したパスワードがユーザ情報DB1703に登録されているものと一致するか否かを調べてユーザ認証を行う。
When the user acquires environmental information from this system, the processing is performed in the procedure as shown in FIG. The process shown in FIG. 18 will be described below.
In step S181, the information acquisition terminal 1705 makes an access permission request to the information disclosure server 1701 in accordance with a user input operation, and logs in to the service.
In step S182, the information disclosure server 1701 performs user authentication by checking whether or not the password input by the user at the time of login matches that registered in the user information DB 1703.

実際には、情報公開サーバ1701は、まずユーザのパスワードに対する判断を行う。次に、各ユーザに固有に割り当てた暗号鍵で暗号化したユーザ情報の一部を情報取得端末1705から情報公開サーバ1701に対して送信させ、その暗号鍵およびユーザ情報がユーザ情報DB1703の登録内容と一致しているかどうか判断する。
ステップS183では、情報公開サーバ1701は、ユーザ認証の完了した情報取得端末1705に対して、公開することのできる環境情報のメニューを提示する。
In practice, the information disclosure server 1701 first determines a user password. Next, a part of the user information encrypted with the encryption key uniquely assigned to each user is transmitted from the information acquisition terminal 1705 to the information disclosure server 1701, and the encryption key and the user information are registered contents of the user information DB 1703. It is determined whether it matches.
In step S183, the information disclosure server 1701 presents a menu of environmental information that can be disclosed to the information acquisition terminal 1705 that has completed user authentication.

ステップS184では、ユーザの入力操作に従って、情報取得端末1705は公開可能な環境情報の中から閲覧する環境情報を選択する。
ステップS185では、情報公開サーバ1701は選択された環境情報の閲覧料金及びダウンロード料金を提示する。
ステップS186では、情報取得端末1705は、ユーザが閲覧料金およびダウンロード料金を確認した後、電子決済を行う。
In step S184, according to the user's input operation, the information acquisition terminal 1705 selects the environment information to be browsed from among the environment information that can be disclosed.
In step S185, the information disclosure server 1701 presents a viewing fee and a download fee for the selected environment information.
In step S186, the information acquisition terminal 1705 performs electronic payment after the user confirms the viewing fee and the download fee.

ステップS187では、情報公開サーバ1701は電子決済の完了した環境情報を情報取得端末1705に提示し、必要に応じて環境情報のダウンロードを許可する。
従って、予め許可されたユーザは、管理サーバ104によって収集された環境情報を取得することが可能できる。
In step S187, the information disclosure server 1701 presents the environmental information for which electronic payment has been completed to the information acquisition terminal 1705, and permits downloading of the environmental information as necessary.
Therefore, a user who has been permitted in advance can acquire the environment information collected by the management server 104.

システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a system. 無線基地局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a wireless base station. 無線チャネルの割り当て例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of allocation of a radio channel. 無線チャネルの割り当て処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the allocation process of a radio channel. 情報収集端末の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of an information collection terminal. 情報収集端末の接続手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the connection procedure of an information collection terminal. 接続手順で用いる通信フレームの構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the communication frame used in a connection procedure. 情報収集端末間でデータを転送する場合の通信手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the communication procedure in the case of transferring data between information collection terminals. 暗号化の具体例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the specific example of encryption. アクセス制御信号の最小通信フレーム構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a minimum communication frame structure of an access control signal. 情報収集端末の制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control of an information collection terminal. アクセス制御信号の検出例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a detection of an access control signal. アクセス制御信号の検出結果の判別例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of discrimination | determination of the detection result of an access control signal. 中継系制御信号の検出結果の判別例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of discrimination | determination of the detection result of a relay system control signal. システムの制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control of a system. 無線基地局の制御例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of control of a radio base station. システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a system. システムの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of a system. 中継系制御信号の検出例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a detection of a relay type | system | group control signal.

符号の説明Explanation of symbols

101 端末情報DB
102 環境情報DB
103 基地局情報DB
104 管理サーバ
105 環境情報表示装置
106 公衆網
107 無線基地局
108 情報収集端末
109 ネットワークカメラ
201 中継用アンテナ
202 アクセス用アンテナ
203 中継用送受信機
204 アクセス用送受信機
205 ルーティング制御装置
206 チャネル制御装置
207 電源供給装置
208 ルーティング情報DB
209 端末情報DB
210 チャネル情報DB
211 接続端子
501 中央処理装置
502 音声入力装置
503 テキスト入力装置
504 画像映像入力装置
505 環境情報センサ
506 情報表示装置
507 情報記憶装置
508 位置情報取得装置
509 無線送受信装置
510 送受信アンテナ
511 端末制御ソフトウェア
1601 受信装置
1602 バッファ
1603 スケジューラ
1604 送信装置
1701 情報公開サーバ
1702 環境情報DB
1703 ユーザ情報DB
1704 ネットワーク
1705 情報取得端末
101 Terminal information DB
102 Environmental Information DB
103 Base station information DB
DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 Management server 105 Environmental information display apparatus 106 Public network 107 Wireless base station 108 Information collection terminal 109 Network camera 201 Relay antenna 202 Access antenna 203 Relay transceiver 204 Access transceiver 205 Routing controller 206 Channel controller 207 Power supply Supply device 208 Routing information DB
209 Terminal information DB
210 Channel information DB
211 Connection terminal 501 Central processing unit 502 Voice input device 503 Text input device 504 Image video input device 505 Environmental information sensor 506 Information display device 507 Information storage device 508 Location information acquisition device 509 Wireless transmission / reception device 510 Transmission / reception antenna 511 Terminal control software 1601 Reception Device 1602 Buffer 1603 Scheduler 1604 Transmission device 1701 Information disclosure server 1702 Environment information DB
1703 User information DB
1704 Network 1705 Information acquisition terminal

Claims (7)

温度,湿度,大気質,水質,土壌質,騒音,振動などの測定もしくは生物生態調査により得られる少なくとも1種類の環境情報を収集する情報収集端末と、不法投棄の遠隔監視,自然環境の遠隔観察などに利用される映像を撮影するネットワークカメラと、所定のネットワークを介して前記情報収集端末及びネットワークカメラと接続され、前記ネットワークカメラの管理及び前記情報収集端末によって収集される環境情報の管理を行う管理サーバと、公衆網,LANなどの通信設備と接続可能な少なくとも1つの無線基地局とで構成される環境モニタリングシステムにおいて、
前記情報収集端末には、温度,湿度,大気質,水質,土壌質,騒音及び振動の少なくとも1つを環境情報の一部として検知するための環境情報センサと、操作のための利用者の音声もしくは文字情報の入力を受け付ける操作情報入力装置と、位置情報取得装置と、前記操作情報入力装置に対する入力に従って、画像もしくは映像の情報を環境情報の一部として収集するとともに、前記位置情報取得装置により得られる位置情報と取得された前記環境情報とを関連付けて記録する情報記録装置と、前記環境情報と位置情報とを関連付けて表示する情報表示装置と、前記無線基地局との間で通信するための無線送受信装置とを搭載し、
前記ネットワークカメラには前記無線基地局との間で通信するための無線送受信装置を搭載し、
前記管理サーバには、前記情報収集端末から送信される環境情報を管理する環境情報データベースと、前記情報収集端末に関する情報を管理する端末情報データベースと、前記無線基地局に関する情報を管理する基地局情報データベースとを接続し、前記ネットワークカメラから送出される映像及び前記情報収集端末から送出される環境情報を取得して表示する機能を搭載し、
前記無線基地局には、公衆網もしくはLANと接続するための少なくとも1つの第1の通信インタフェースと、前記情報収集端末との間で無線通信するための少なくとも1つの第2の通信インタフェースと、中継のために無線基地局間で無線通信するための少なくとも1つの第3の通信インタフェースとを搭載した
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
Information collection terminal that collects at least one kind of environmental information obtained by measurement of temperature, humidity, air quality, water quality, soil quality, noise, vibration, etc. or bio-ecological survey, remote monitoring of illegal dumping, remote observation of natural environment A network camera that shoots video used for, for example, is connected to the information collection terminal and the network camera via a predetermined network, and manages the network camera and environmental information collected by the information collection terminal In an environmental monitoring system comprising a management server and at least one wireless base station that can be connected to a communication facility such as a public network or a LAN,
The information collection terminal includes an environmental information sensor for detecting at least one of temperature, humidity, air quality, water quality, soil quality, noise, and vibration as part of environmental information, and a user's voice for operation. Alternatively, according to the input to the operation information input device, the position information acquisition device, and the operation information input device that accepts input of character information, image or video information is collected as part of the environment information, and the position information acquisition device In order to communicate between the radio base station, an information recording device that records the acquired positional information and the acquired environmental information in association with each other, an information display device that displays the environmental information and positional information in association with each other With a wireless transceiver
The network camera is equipped with a wireless transmitting / receiving device for communicating with the wireless base station,
The management server includes an environment information database that manages environment information transmitted from the information collection terminal, a terminal information database that manages information about the information collection terminal, and base station information that manages information about the radio base station Connected with a database, equipped with a function to acquire and display video sent from the network camera and environmental information sent from the information collection terminal,
The wireless base station includes at least one first communication interface for connecting to a public network or a LAN, at least one second communication interface for performing wireless communication with the information collection terminal, and a relay. An environment monitoring system comprising: at least one third communication interface for wireless communication between wireless base stations.
請求項1の環境モニタリングシステムにおいて、
前記管理サーバは、前記情報収集端末に対して前記基地局を含む通信網の使用許可を与える場合に、前記情報収集端末に固有に割り当てられるネットワークインタフェースのアドレスを前記端末情報データベースに登録すると共に、利用可能な全ての無線基地局に対して、前記端末情報データベースに登録された情報を配信し、
前記無線基地局は、前記管理サーバから配信された前記端末情報データベースの内容に基づいて前記情報収集端末からの接続要求を識別すると共に、前記情報収集端末に固有に割り当てられたネットワークインタフェースのアドレスが前記端末情報データベースに登録されている場合にのみ接続を承認し、接続が確立する毎に異なるネットワークアドレスを前記情報収集端末に割り当て、前記ネットワークアドレスとネットワークインタフェースのアドレスとの対応関係を表す情報を、前記管理サーバ及び他の無線基地局に対して配信する
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 1,
The management server, when giving permission to use the communication network including the base station to the information collection terminal, registers the address of the network interface uniquely assigned to the information collection terminal in the terminal information database, Deliver information registered in the terminal information database to all available radio base stations,
The radio base station identifies a connection request from the information collection terminal based on the contents of the terminal information database distributed from the management server, and a network interface address uniquely assigned to the information collection terminal Approves the connection only when it is registered in the terminal information database, assigns a different network address to the information collection terminal every time a connection is established, and represents information indicating the correspondence between the network address and the address of the network interface And delivering to the management server and other radio base stations.
請求項2の環境モニタリングシステムにおいて、
前記無線基地局は、前記情報収集端末の接続の承認を行う際に、セッション毎に、固有の暗号化鍵と暗号化された情報を復号するための復号化鍵とをペアで作成し、前記暗号化鍵を前記情報収集端末に通知すると共に、前記暗号化鍵と前記ネットワークアドレスとを対応付けて前記端末情報データベースに保存し、暗号化された情報を受信する情報収集端末に対してはその都度前記復号化鍵を通知し、無線区間の通信においては、セッション毎の暗号化鍵を用いて暗号化した通信フレームを用いて通信を行う
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 2,
The wireless base station creates a unique encryption key and a decryption key for decrypting encrypted information in pairs for each session when approving the connection of the information collection terminal, Notifying the information collection terminal of an encryption key, storing the encryption key and the network address in association with each other in the terminal information database, and receiving the encrypted information An environment monitoring system characterized by notifying the decryption key each time and performing communication using a communication frame encrypted using an encryption key for each session in communication in a wireless section.
請求項2の環境モニタリングシステムにおいて、
前記情報収集端末は、前記無線基地局に対して接続要求する際に、各無線基地局が前記第2の通信インタフェースを用いて定期的に送信するアクセス制御信号を受信し、受信したアクセス制御信号の受信強度が所定値以上であり、かつ既に接続されている他の情報収集端末の数が最も少ない無線基地局を選択し、選択された無線基地局に対して接続要求を行う
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 2,
When the information collection terminal makes a connection request to the radio base station, each radio base station receives an access control signal periodically transmitted using the second communication interface, and the received access control signal The radio base station having a reception strength of 1 or more and a minimum number of other information collection terminals already connected is selected, and a connection request is made to the selected radio base station. Environmental monitoring system.
請求項1の環境モニタリングシステムにおいて、
前記無線基地局は、既に通信網を形成している他の無線基地局と接続して前記通信網に参加しようとする際に、各無線基地局が前記第3の通信インタフェースを用いて定期的に送信する基地局間通信用制御信号を受信し、受信した基地局間通信用制御信号の受信強度が所定値以上であり、かつ既に接続されている他の無線基地局の数が最も少ない無線基地局を選択し、選択された無線基地局に対して接続要求を行う
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 1,
When the radio base station tries to join another communication base station that has already formed a communication network and participates in the communication network, each radio base station periodically uses the third communication interface. The base station communication control signal to be transmitted to the base station is received, the reception strength of the received base station communication control signal is equal to or higher than a predetermined value, and the number of other wireless base stations already connected is the smallest. An environment monitoring system characterized by selecting a base station and making a connection request to the selected radio base station.
請求項1の環境モニタリングシステムにおいて、
前記無線基地局は、複数の前記ネットワークカメラ及び情報収集端末からの通信フレームを同時に受信する場合に、映像及び音声の通信フレームをそれ以外の情報で構成される通信フレームよりも優先的に処理して、他の無線基地局及び管理サーバに送信する
ことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 1,
When the radio base station receives communication frames from a plurality of the network cameras and information collecting terminals simultaneously, the radio base station processes the video and audio communication frames preferentially over the communication frames composed of other information. And transmitting to other radio base stations and management servers.
請求項1の環境モニタリングシステムにおいて、
前記管理サーバが収集した環境情報を特定のユーザに対して提供するための情報公開サーバと、情報公開対象のユーザに関する情報を管理するユーザ情報データベースと
を更に設けたことを特徴とする環境モニタリングシステム。
In the environmental monitoring system of claim 1,
An environment monitoring system further comprising: an information disclosure server for providing environmental information collected by the management server to a specific user; and a user information database for managing information related to the information disclosure target user. .
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