JP2009171531A - ネットワークカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】ネットワークカメラは電源があり、LAN機器とLANケーブルでの接続ができ、ネットワークに接続可能な閲覧用携帯電話によって、遠隔から閲覧や監視ができるようにする。
【解決手段】撮影場所の通信環境がWAN側はグローバルIPアドレスが利用でき、LAN側にはDHCPにてローカルIPアドレスが払い出されていれば、ネットワークカメラの電源を入れてLANケーブルをハブに接続すれば設定・制御用コンピュータが不要で即スタンバイ可能になる。閲覧は携帯電話・PHSとし、認証は携帯電話・PHSの機種個体番号を用いて行うため、初回以外はアクセスするだけで利用可能である。インターネットに接続するネットワーク上に中継サーバ機器を設置し、カメラと携帯電話・PHS間の通信を取り持つことで、カメラには物理的な実装がない左右左右の首ふり、拡大や過去画像の保管や再生などユーザ毎の動作リクエストに対応が可能となる。
【選択図】図2

Description

本発明は、事業所用および家庭用として利用開始時の設定作業の低減と、携帯電話・PHSを用いる事による閲覧環境を問わない利便性と、機器の特定が容易にできる仕組みを有する携帯電話・PHSを用いることにより一定のセキュリティが確保できるシステムに関する。
従来の技術は、撮影するネット ワークカメラにWebサーバ機能を内蔵し、このサーバに外部のコンピュータや携帯電話からアクセスするものがある。
以下、図1にて従来のネット ワークカメラシステムについて説明する。撮影場所のLANにおいて、撮影場所のLAN側に設置されるインターネット接続機器群としてADSLモデムまたは光ONUまたはケーブルモデムやブロードバンドルータやハブがあり、WAN側にあるISPからの通信回線はWAN側よりADSLモデムまたは光ONUまたはケーブルモデム→ブロードバンドルータ→ハブの順に接続され、Webサーバ内蔵ネット ワークカメラがここに接続される。
閲覧場所のLANにおいて、閲覧場所のLAN側に設置されるインターネット接続機器群としてADSLモデムまたは光ONUまたはケーブルモデムやブロードバンドルータやハブがあり、WAN側にあるISPからの通信回線はWAN側よりADSLモデムまたは光ONUまたはケーブルモデム→ブロードバンドルータ→ハブの順で接続され、閲覧用コンピュータがここに接続される。
閲覧用携帯電話は各携帯電話用無線基地局ならびに各携帯電話キャリア網を通じてインターネットに接続される。
WAN側はグローバルIPアドレスで、撮影場所のLAN側および閲覧場所のLAN側はローカルIPアドレスである。この変換を行うのがブロードバンドルータである。
WANの範囲に含まれるISPが撮影場所に対して付与するグローバルIPアドレスは専用回線契約の場合を除き、ある特定のタイミングでIPアドレスが変化する変動型グローバルIPアドレスである。
撮影場所に設置されたWebサーバ内蔵ネット ワークカメラにはドメイン名を設定し利用する。
閲覧用コンピュータおよび閲覧用携帯電話からWebサーバ内蔵ネット ワークカメラにアクセスするとき、撮影場所のLANに割り当てられる変動型グローバルIPアドレスと、Webサーバ内蔵ネット ワークカメラに設定されたドメイン名の名前解決の方策として、ダイナミックDNSサーバを用いる。
特開示2005−260311 「ネット ワークカメラ 総合カタログ(2007/夏)」、パナソニックコミュニケーションズ株式会社、2007年、P.1〜P.24
以上に述べた従来の方法ではダイナミックDNSサーバの選定と契約、利用のための費用負担、撮影場所のLANのブロードバンドルータに対するポート転送の設定、Webサーバ内蔵ネット ワークカメラのMAC Addressを用いた起動の追跡ならびにローカルIPアドレスの捕捉、ダイナミックDNSサーバへの変動したグローバルIPアドレスの通知などを行うソフトウェアのインストールと操作・設定ならびに操作・設定後の確認など、ユーザに高度かつ煩雑な作業を求めている。
撮影場所のLAN側に設置されるWebサーバ内蔵ネット ワークカメラから見ると、WAN側から通信が開始されるために、この呼び出しに応答可能なWebサーバ機能を有するWebサーバ内蔵ネット ワークカメラでなければならないが、設置される撮影場所のLANに接続されるISPからの回線が、ISP独自のサービスを稼動させるための通信回線網の場合は、ISPによる様々な通信規制、具体的な例としては特定のCATV事業者の通信回線網では、ユーザへの通信回線を割り当てる時点でローカルIPアドレスしか払い出さないことによりネット ワークカメラのような異なるネット ワークを超越して双方向での通信が必要な仕組みが稼動しない。
閲覧場所のコンピュータに、閲覧のためにセキュリティ面での問題が発生するActiveXなどのソフトウェアをインターネットからダウンロードしてのインストールが必要となったり、ウィルス対策ソフトウェアやファイヤーウォールの設定をし直さなければならず、この場合、初心者ユーザなどはダウンロード方法、インストール方法や設定操作が分からずに閲覧ができないことが発生する。
閲覧用携帯電話は各携帯電話キャリアにおける実装ソフトウェアや通信手順、機種毎の固有機能などにより、Webサーバ内蔵ネット ワークカメラはその全てへの対応が不可能であり、結果的に市場シェアの高い通信キャリアや、出荷台数の多い携帯電話機種への対応にとどまる場合が多く、ユーザが保有する多様な携帯電話の全てに対応することは困難なのが現状で、携帯電話ではないPHSに至ってはほぼ閲覧が不可能である。
人間の視野は、健常者であれば水平方向では180度程度を有する。一般的なネット ワークカメラでは広角の部類でもおおよそ70度内外であり、その範囲外を撮影しようとするとパン=左右の首振りや、チルト=上下の首振りなどの機能が必要になる。この機能の実現のために、動作に合わせた構造部材、複数個の駆動用モータやカム、ギヤ、ベルトなどの部品が必要になる。また、カメラ基板部は主基板部との溶接、ロウ付け、接着なとの直接的な接合ではなく、コネクタ付きワイヤーハーネスなどを使用し、首振りの動作に追従する仕組みにしないとならない。この可動させる機能を付加することにより製造コスト増と利用時に一定の故障率が見込まれ、保守サポートの負荷が発生する。
撮影場所のLANに対して付与されるWAN側の変動型グローバルIPアドレスの名前解決のために用いられるダイナミックDNSサービスを、ネット ワークカメラ製造事業者自身が運営せず、ユーザにはダイナミックDNS専業事業者への紹介のみを行っている場合が多く、ダイナミックDNS関連で不具合が発生した場合は、ユーザは自身で発生した高度かつ複雑な問題の全てを解決しなければならない。
本発明は、このような従来の構成、方式が有していた諸問題を解決しようとするものであり、撮影場所に設置するネット ワークカメラは電源があり、正常に稼動しているLAN機器とLANケーブルでの接続ができ、ネット ワークに接続しての利用が可能な閲覧用携帯電話・PHSがあれば極めて簡便かつ安全に遠隔から閲覧や監視ができる環境を実現することを目的とするものである。
本発明で、前項目的を達成するための第一の手段は、撮影場所に設置するネット ワークカメラはCCDあるいはCMOS撮像素子の被写体側に設けられたレンズの画角を約180度の超広角とする。
課題を解決するための第2の手段は、ネット ワークカメラにHTTPクライアント機能とDHCPクライアント機能を実装する。
課題を解決するための第3の手段は、ネット ワークカメラに閲覧用携帯電話・PHSを用いて簡単に利用開始できようように、中継サーバ機器へのアクセスのために様々な情報を盛り込んだQRコードを貼り付けておく。
課題を解決するための第4の手段は、ネット ワークカメラからの画像を受信、保管し、閲覧用携帯電話・PHSからの閲覧要求に呼応し画像を配信する装置として中継サーバ機器をインターネット上に設置する。この中継サーバ機器は物理的に左右上下の首振りやズームなどの機構を有しないネット ワークカメラを利用するとき、ほぼ同等の効果を表現するための画像処理エンジンとユーザ管理と閲覧用携帯電話・PHSの機種変更や入れ替えやユーザ毎への配信制御やユーザ毎に区分された保存や画像検索ができるエリアを設ける。
ネット ワークカメラに付与した機能により撮影場所のLANの内側から通信を開始することができ、撮影場所のLANの内側に設置されているブロードバンドルータの機能であるNAT、NAPTならびにSPIなどによる通信阻害の影響を回避でき、ユーザが利用する時はネット ワークカメラの電源をONにして、ハブにLANケーブルで接続するだけでネット ワークカメラ本体やブロードバンドルータに対して、設定や調整ならびにソフトウェアのインストールなどのユーザが行う操作が不要となり、これ等の設定のためや利用時にPCが不要となる。
ネット ワークカメラに貼り付けたQRコードを閲覧用携帯電話・PHSで読み取り、即初期登録のためのアクセスが行えることにより従来のアクセス先URLなど多項目かつ大量の文字列が記載された紙を目視しながら閲覧用携帯電話・PHSの小型キーボードから手入力すると入力間違いが発生しやすく、かつ面倒な作業から解放される。
中継サーバ機器の設置により、ユーザのアクセス認証に閲覧用携帯電話・PHSに実装されている機種個体番号を用いる事が可能となり、セキュリティレベルを維持しながらユーザIDとパスワードの入力が不要で、かつユーザIDとパスワードの失念、紛失による利用不可能な状態の発生を防止でき、機種変更や修理やSIM交換などによる登録内容の更新やモバイルナンバーポータビリティが開始された現状の携帯電話・PHSユーザの動向にも完全に対応可能な構成として運用できる。
ネット ワークカメラは物理的に左右上下の首振りやズームなどの機構を有しないが、中継サーバ機器に画像処理エンジンを実装する事によりほぼ同等の効果を表現することができ、これによりネット ワークカメラのコストダウンと部品点数の大幅な低減により可動部品が多数ある従来製品より低い故障率が見込まれる。
ユーザに販売されるネット ワークカメラの本体には
▲1▼初期登録のために閲覧用携帯電話・PHSでアクセスするアクセス先URL
▲2▼ネット ワークカメラ本体のNIC基板部に格納されている個体毎にユニークな文字列(MAC Adress)
以上の二つの情報が盛り込まれているQRコード(二次元バーコード)を紙片に印字し、ネット ワークカメラ本体に貼り付けられている。
ユーザは上記QRコードを閲覧用携帯電話・PHSのバーコード読み取り機能を用いて簡便に前項の情報を取得する。
閲覧用携帯電話・PHSにて中継サーバ機器にアクセスし、初回のみ、ネット ワークカメラに同梱されている紙片に印字されているレジストレーションキーを閲覧用携帯電話・PHSのキーボードを用いて登録画面の所定のボックスに入力する。
閲覧用携帯電話・PHSに機種個体番号を中継サーバ機器に送信してよいか、との表示が画面に出るのでOKボタンを押し下る。
前項までの情報が中継サーバ機器に収集されると
▲1▼ネット ワークカメラのNIC基板部に格納されているMAC Address
▲2▼レジストレーションキー
▲3▼閲覧用携帯電話・PHSの機種個体番号
以上の3因子が関連付けられて画像の閲覧が可能となる。
撮影場所に設置された一台のネット ワークカメラには最大で三台までの閲覧用携帯電話・PHSがアクセスできる。
中継サーバ機器には、閲覧用携帯電話・PHSの通信キャリア変更を含む機種変更、修理、SIMカード交換などによるアクセス障害を回避するため、現在の利用可能な登録済みの閲覧用携帯電話・PHSの中から特定の一台をユーザに選択させ、利用停止後に新規または追加での登録が行えるDBを実装する。
本発明の実施例1として図2に基づいて説明する。
18はインターネットである。17はWANであり、インターネットを含めたグローバルIPアドレスでの通信環境である。8はISPで、5の撮影場所である事業所または家庭へ7のアクセスラインにて回線接続サービスを提供している。6は撮影場所のLANであり、ローカルIPアドレス環境である。その構成は4のADSL・光・ケーブルモデムと、3のブロードバンドルータと、2のハブである。このハブに本発明の一部である1のネット ワークカメラがLANケーブルで接続されている。13は閲覧環境のネットワークであり、これの内容は携帯電話・PHSキャリアのネット ワークポリシーにより異なるが、一般的にはインターネットに接続する12の各携帯電話・PHSキャリア網があり、その先に11の携帯電話・PHS用無線基地局に接続されている。10は閲覧場所を示し、屋内または屋外であり、ユーザはここで9の携帯電話・PHSを用いて閲覧を行う。16は本発明の一部である中継サーバ機器で、15のインターネットデータセンターのファシリティに設置され、14のISPを介してインターネットに接続している。
中継サーバ機器 16のユーザ管理エリアに図3の管理テーブルDBを設定し、保持している。19はネット ワークカメラに実装されているNIC基板部に格納されている個体毎にユニークなMAC Address 1−cと等価の値である。これはユーザがネット ワークカメラを購入したとき、カメラ本体にアクセス先URLと共にQRコード化し、1−aとして紙片に印字されて添付されている値と等価である。20はユーザがネット ワークカメラを購入したとき、梱包内に封入されている紙片に印字されているレジストレーションキー 1−dと等価の値で、MAC Addressと関連づけられている。21はMAC Address 1−cが実装されたネット ワークカメラ個体毎に、MAC Addressと関連づけられた製造番号と等価の値である。22−aと22−bと22−cは、ネット ワークカメラを用いて閲覧するとき、閲覧用携帯電話・PHS 9の機種個体番号を収集し格納するエリアである。1台のネット ワークカメラの閲覧可能台数を利用時には最大3台までに制御する。23はMAC Addressの予備としての一時格納エリアで24は製造番号の予備としての一時格納エリアで、ネット ワークカメラを入れ替えるとき、新ネット ワークカメラ用に利用する。ユーザが利用開始後の携帯電話・PHSの機種変更、修理、SIMカードの交換などの機種個体番号の変更などを考慮し、25の機種個体番号の入れ替え用データの一時格納エリアも持つ。
ネット ワークカメラの利用開始の手順を説明する。撮影場所のLANでは正しくWANとLANが通信でき、設置されているADSL・光・ケーブルモデムとブロードバンドルータとハブにネット ワークカメラが正しく接続され、ネット ワークカメラはすでに撮影場所に設置されており正常に電源がONになり、全ての接続が完了しているものとする。
続けて前項までの状態以降の説明(図示せず)を行う。ネット ワークカメラは撮影場所のLANのDHCPを司る機器よりローカルIPアドレスと利用すべきDNSサーバの通知を受ける。ネット ワークカメラにはDHCPクライアント機能が実装されているのですぐさま通知されたローカルIPアドレスを取得し、続けて同じく通知を受けたDNSサーバへアクセス先問い合わせを行い、中継サーバ機器のネット ワークカメラ毎に用意されたアクセス先へ接続し、中継サーバ機器が受け渡すユーザからの閲覧開始、閲覧継続、閲覧中止などの指示待ち状態で待機する。
図4を用いてユーザが利用開始し、閲覧を終了し、また再開するまで手順を説明する。STEP 1にてユーザは正常に稼動する閲覧用携帯電話・PHSにてネット ワークカメラの本体に添付されているQRコードを内蔵のカメラ機能を用いて撮影し、内蔵されているバーコード認識機能にてアクセス先URLを認識し、取得する。このアクセス先にはHTTPクライアント機能内蔵ネット ワークカメラに実装されているNIC基板部に格納されているMAC Addressが含まれている。STEP 2にて取得したURLにアクセスすると、STEP 3にてアクセスされた中継サーバ機器はユーザ管理エリア内DBに保持しているMAC AddressとアクセスしてきたHTTP通信内のパケットに含まれるMAC Addressを突合し、STEP 4および5にて否ならば閲覧用携帯電話・PHSの画面に不正なアクセスの旨を表示して終了する。STEP 3にて正ならば今回のアクセスに展開しているメモリ上に仮に保持する。STEP 6にて閲覧用携帯電話・PHSの画面に機種個体情報の取得への諾否を問う表示を行う。ユーザがSTEP 7にて否を選択すると作業の終了を告知して通信が終了する。諾ならば機種個体情報を取得動作に入り、STEP 9にてもし連続して規定回数機種個体情報の取得に失敗したら、STEP 10にてその旨を表示して終了する。STEP 11にて成功したら今回のアクセスに展開しているメモリ上に仮に保持する。STEP 12にてレジストレーションキーの入力を促す。STEP 13にてユーザはカメラ本体に同梱されている紙片に記載されているレジストレーションキーを入力する。STEP 14にてこのレジストレーションキーはユーザ管理エリア内DBに保持しているMAC Addressとすでに関連づけられているので、もし不正な文字列や入力ミスで連続して規定回数失敗したら、STEP 15ならびに16にてその旨を表示して終了する。17にて正常に入力が完了すると今回のアクセスに展開しているメモリの情報とMAC Addressとレジストレーションキーを関連づけてDBをロックする。STEP 18にて閲覧用携帯電話・PHSの登録可能残台数を算出し、あと何台の登録が可能かをSTEP 19にて表示して終了する旨の表示を行い一連の作業を終了する。STEP 20にて前STEP終了直後からHTTPクライアント機能内蔵ネット ワークカメラは規定の時間間隔で中継サーバ機器のステータス取得のHTTP通信を開始し、STEP 21にて登録完了とすぐに画像の送信開始の表示を行う。STEP 21にて一意の閲覧用携帯電話・PHSと一意のネット ワークカメラの組み合わせが完了する。STEP 23にて中継サーバ機器はネット ワークカメラに画像送信を要求する。STEP 24にてネット ワークカメラは中継サーバ機器の動作指示に基づきSTEP 25にて画像を中継サーバ機器に送信する。STEP 26にて中継サーバ機器は画像を受信しSTEP 27にて閲覧用携帯電話・PHSに画像を送信する。STEP 28にて閲覧用携帯電話・PHSにて画像の閲覧を開始する。STEP 29にて拡大、移動、過去画像の閲覧などの操作を行う。STEP 30にてこれ以降の動作は閲覧用携帯電話・PHSがブラウザを閉じるか電源を切るか、ネット ワークカメラの電源をOFFにするまで継続する。閲覧終了後でもネット ワークカメラの電源がONのままであれば閲覧用携帯電話・PHSより閲覧用アクセス先にアクセスすると再開する。
図5にて、閲覧用携帯電話・PHSを用いての画像閲覧時の基本操作の説明をする。この26は閲覧用携帯電話・PHSで指定アクセス先URLにて閲覧サイトに接続したときの初期に表示される画面全体の様子である。デフォルトで画像が選択されているので利用中の閲覧用携帯電話・PHSの決定ボタンを押下げすると26が拡大された画像27が表示される。28の「大」を選択して閲覧用携帯電話・PHSの決定ボタンを押し下げすると29の拡大された画像が表示される。更に拡大するには「大」28を選択して決定ボタンを押下げする。一つ前の大きさに戻すには30の「小」を選択して閲覧用携帯電話・PHSの決定ボタンを押下げする。画面上のHomeボタン 31を選択して決定ボタンを押下げすると直近の閲覧画面に遷移する。写真一覧 32を選択し決定ボタンを押下げすると最も現在の時間に近い画像を最上部に表示し、その以下に時間順で保存してある画像をサムネイルの画角とその日時を併せて5枚を1グループとして表示する。「次へ」33を選択し決定ボタンを押下げすると更に過去の保存画像の表示が行える。「検索結果ページ」34の右側から始まる数字を選択して決定ボタンを押下げすることにより、過去画像へジャンプしての選択が可能となる。
図6を元にネット ワークカメラ側に物理的な左右や上下の首振り機能やズーミング機能を有せずとも同等の機能が提供可能な動作について説明する。閲覧範囲の移動には、画面上の矢印左へは←、右へは→、上へは↑、下へは↓を選択した後に決定ボタンを押下げするか、直接キーボードの数字キーを押下げしダイレクトに移動する2通りの方法が準備してあり、好みによりどちらでも利用可能である。数字キーを利用の場合は「5」をセンターとして、「2」で上、「8」で下、「4」で左、「6」で右に移動する。
閲覧を終了するには利用中の閲覧用携帯電話・PHSのブラウザの終了操作を行う。特別なログオフやサインアウトなどのユーザによる操作は不要である。
自分が現在居る場所と異なる場所の今の状態を目視したいとの希望には、撮影場所に電源と通信環境があり、閲覧者の手元には登録が済みで正式な閲覧許可を有する携帯電話があれば広範囲に対応可能。
ネット ワークカメラ側から通信が開始できるので、介護等の現場から緊急報知なども、機器、DBおよび通信フローの簡便な変更で対応可能。
目視が必要で、特段の閲覧権限が必要でない公共の場所の閲覧や、私企業が、自らの営業設備を緩やかな会員制などを施し閲覧させることが可能。
閲覧用携帯電話・PHSネット ワークカメラの間に中継サーバ機器が存在する事により、閲覧用携帯電話・PHSの画面に告知、広告の文字や画像を任意のタイミングで選別したユーザに送出することが可能。
前項の告知、広告の内容は任意のタイミングで差し替える事も可能。
従来技術の課題点提示図 本発明の実施形態提示図 中継サーバ機器格納するユーザ管理テーブルDB ユーザが本発明製品を入手後、利用開始、終了、再開までの流れ図の前半 ユーザが本発明製品を入手後、利用開始、終了、再開までの流れ図の後半 ユーザが指定アクセス先に接続しての利用の図 ネット ワークカメラの左右、上下の首振りならびにズーミングとの同等機能提供の図
符号の説明
1 ネット ワークカメラ
1−a QRコード
1−b 製造番号
1−c MAC Address
1−d レジストレーションキー
2 ハブ
3 ブロードバンドルータ
4 ADSL・光・ケーブルモデム
5 撮影場所
6 撮影場所のLAN
7 アクセス回線(ISP 8と撮影場所 5を結ぶ)
8 ISP
9 閲覧用携帯電話・PHS
10 閲覧場所(屋内または屋外)
11 閲覧用携帯電話・PHS用無線基地局
12 各携帯電話・PHSキャリア網
13 閲覧環境のネット ワーク
14 ISP(中継サーバ機器 16のための)
15 中継サーバ機器設置のファシリティ
16 中継サーバ機器
17 WAN
18 インターネット
19 カメラ管理ID(MAC Address)(DBテーブルに格納)
20 レジストレーションキー(DBテーブルに格納)
21 製造番号(DBテーブルに格納)
22 機種個体番号(DBテーブルに格納)
23 予備 MAC Address(DBテーブルに格納)
24 予備 製造番号(DBテーブルに格納)
25 予備 機種個体番号(DBテーブルに格納)
26 閲覧時初期画面
27 閲覧画像選択画面
28 拡大ボタン
29 拡大後画面
30 縮小画面
31 「Home」ボタン
32 「写真一覧」ボタン
33 「次へ」ボタン
34 「検索結果ページ」表示文言

Claims (3)

  1. HTTPクライアント機能を有し、設置場所がLAN側の端末に対してDHCPにてローカルIPアドレスでの払い出しが行われ、WAN側からはグローバルIPアドレスが付与されるネット ワーク環境において、電源とLANケーブルを接続するだけで即使用開始でき、撮影した画像の閲覧端末としては携帯電話・PHSに特化したネット ワークカメラ。
  2. カメラ本体のカメラ基板部の撮像素子の被写体側に設置するレンズ部は、広い範囲を撮影できる超広角レンズ部を有する請求項1記載のネット ワークカメラ。
  3. インターネット上に、Webサーバ機能、アプリケーションサーバ機能、ユーザ管理DBサーバ機能、データ保管サーバ機能から構成される各種サーバを構築し、請求項1および2に記載のネット ワークカメラと連携および制御し、ネット ワークカメラ側に物理的な左右や上下の首振り機能やズーミング機能を有せずとも同等の閲覧機能を提供し、閲覧端末として特化した携帯電話・PHSに画像を送信する中継サーバ機器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103297358A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 北京东土科技股份有限公司 一种智能电网跨广域网goose报文传输系统及方法
JP2015106818A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社日立国際電気 ネットワーク映像監視システム
JP2017501598A (ja) * 2014-08-13 2017-01-12 小米科技有限責任公司Xiaomi Inc. ストリーム・メディア・データをブロードキャストする方法および装置

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