JP2005056102A - Environment monitoring system - Google Patents
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Abstract
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.
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
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。
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
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
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
The
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
The
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
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
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
In addition, the
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
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
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
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
The
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
The
The
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
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
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
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
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
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
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
The image /
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
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
For example, the
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
The
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 /
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
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
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
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
Each
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
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
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
When the
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
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
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
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
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
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
The
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
The transmitting-side
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
The destination
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
The destination
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
For example, the control signal transmitted by the
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
In step S111, the
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
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
In step S114, the
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
By performing the control as described above, when the
(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
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
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
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
In step S144, the
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
In this case, if the network interface address of the
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
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
By controlling as described above, when a new
(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
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
The received packet received by the
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
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
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
Referring to FIG. 17, this system includes an
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
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
In step S182, the
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
In step S183, the
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
In step S185, the
In step S186, the
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
Therefore, a user who has been permitted in advance can acquire the environment information collected by the
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
209 Terminal information DB
210 Channel information DB
211
1703 User information DB
1704
Claims (7)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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