KR20210009895A - Traffic signal processing device capable of analysis of atmospheric environment - Google Patents

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KR20210009895A KR1020190087043A KR20190087043A KR20210009895A KR 20210009895 A KR20210009895 A KR 20210009895A KR 1020190087043 A KR1020190087043 A KR 1020190087043A KR 20190087043 A KR20190087043 A KR 20190087043A KR 20210009895 A KR20210009895 A KR 20210009895A
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Abstract

The present invention relates to a traffic signal processing device capable of analyzing atmospheric environment. The traffic signal processing device comprises: a traffic monitoring sensor including at least one camera and analyzing surrounding road traffic; an environment monitoring sensor analyzing ambient air pollution degree; an environment monitoring control board determining an operation mode of the environment monitoring sensor based on surrounding road traffic to receive the exhaust gas pollution degree or fine dust pollution degree as the ambient air pollution degree and securing the ambient air pollution degree based on a mutual authentication channel through wireless communication to transmit the ambient air pollution degree to the outside; and an environment monitoring processing unit decrypting the secured ambient air pollution degree and then generating atmospheric environment analysis information.

Description

대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치{TRAFFIC SIGNAL PROCESSING DEVICE CAPABLE OF ANALYSIS OF ATMOSPHERIC ENVIRONMENT}Traffic signal processing device capable of analyzing atmospheric environment {TRAFFIC SIGNAL PROCESSING DEVICE CAPABLE OF ANALYSIS OF ATMOSPHERIC ENVIRONMENT}

본 발명은 교통신호 제어시스템을 이용한 환경감시 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교통신호제어기를 활용하여 전국 환경감시 데이터 정보 수집 및 공익의 정보를 제공할 수 있는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an environmental monitoring technology using a traffic signal control system, and more particularly, an atmospheric environment analysis capable traffic signal processing device capable of collecting information of national environmental monitoring data and providing information of the public interest using a traffic signal controller. It is about.

4차 산업의 도래와 최근 미세먼지로 인한 환경 오염 등의 문제를 토대로 다양한 환경감시분야 연구가 진행되고 있다. 교통신호 제어시스템은 국가의 중요 인프라로써 국민의 안전과 교통의 흐름을 제어하고 통신기능을 탑재하고 있어 전국의 신호체계를 관리하는 시스템이다. 이러한 교통신호 제어시스템은 도로교통공단에서 주관하고 있는 표준규격서를 통해 운영되고 있다. 환경감시 데이터는 데이터의 정밀도와 수집된 데이터의 양 등이 중요하다. Based on the advent of the fourth industry and the recent environmental pollution caused by fine dust, various environmental monitoring studies are being conducted. The traffic signal control system is an important infrastructure of the country that controls the safety of the people and the flow of traffic, and is equipped with communication functions to manage the national signal system. This traffic signal control system is operated through a standard document supervised by the Road Traffic Authority. For environmental monitoring data, the precision of the data and the amount of collected data are important.

교통신호 제어시스템은 이미 전국에 설치되어 운영되고 있기 때문에 이러한 교통신호제어기의 통신기능을 활용할 수 있다면 이를 토대로 국민들에게 보다 유익한 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 공익의 목적으로 활용되는 교통신호 제어시스템과 연동함으로써 국내의 환경정보를 효과적으로 수집하고 분석할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.Since the traffic signal control system is already installed and operated nationwide, if the communication function of the traffic signal controller can be used, more useful information can be provided to the public based on this. Therefore, there is a need to develop a technology capable of effectively collecting and analyzing domestic environmental information by interlocking with a traffic signal control system used for the purpose of public interest.

한국공개특허 제10-2002-0089728(2002.11.30)호Korean Patent Publication No. 10-2002-0089728 (2002.11.30)

본 발명의 일 실시예는 교통신호제어기를 활용하여 전국 환경감시 데이터 정보 수집 및 공익의 정보를 제공할 수 있는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a traffic signal processing device capable of analyzing an atmosphere environment capable of providing information of public interest and collecting information on national environmental monitoring data using a traffic signal controller.

본 발명의 일 실시예는 기존의 특정 지역별로 설치 운영되던 환경감시 데이터를 교통신호 제어시스템을 활용하여 광범위하게 수집할 수 있고 이를 통해 데이터의 정밀도와 신뢰도를 향상시킬 수 있는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치를 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present invention, environmental monitoring data that has been installed and operated for each specific area can be extensively collected using a traffic signal control system, and through this, air environment analysis capable of improving the precision and reliability of data is possible. It is intended to provide a signal processing device.

본 발명의 일 실시예는 다양한 대기오염에 관련된 정보를 광범위하게 수집하고 정밀도를 증가시킴으로써 국민의 복지생활에 긍정적인 영향을 미치고 기존에 운영되던 신호제어기에 설치 운영 가능하여 필요 비용을 절감할 수 있는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention has a positive effect on the welfare of the people by collecting and increasing the precision of information related to various air pollution, and can be installed and operated in the existing signal controller, thereby reducing the necessary cost. It is intended to provide a traffic signal processing device capable of analyzing the atmospheric environment.

본 발명의 일 실시예는 환경정보 수집을 위한 단말들 간의 통신 과정에서 보안화 처리를 통해 환경정보 데이터의 기밀성을 제공할 수 있는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an atmospheric environment analysis capable traffic signal processing apparatus capable of providing confidentiality of environmental information data through security processing in a communication process between terminals for collecting environmental information.

실시예들 중에서, 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치는 적어도 하나의 카메라를 포함하고 주변 도로 통행량을 분석하는 교통량 감시 센서, 주변 대기 오염도를 분석하는 환경감시 센서, 상기 주변 도로 통행량을 기초로 상기 환경감시 센서의 동작 모드를 결정하여 상기 주변 대기 오염도로서 배기가스 오염도 또는 미세먼지 오염도를 수신하고 상기 주변 대기 오염도를 상호인증 채널 기반의 보안화 처리하여 무선통신을 통해 외부로 전송하는 환경감시 제어보드 및 보안화 처리된 상기 주변 대기 오염도를 복호화한 후 대기환경 분석 정보를 생성하는 환경감시 처리 유닛을 포함한다.Among the embodiments, the atmospheric environment analysis capable traffic signal processing apparatus includes at least one camera and includes a traffic volume monitoring sensor that analyzes a traffic volume of surrounding roads, an environmental monitoring sensor that analyzes ambient air pollution level, and the traffic signal processing device based on the traffic volume of the surrounding roads. An environmental monitoring control board that determines the operation mode of the environmental monitoring sensor, receives exhaust gas pollution or fine dust pollution as the ambient air pollution level, and transmits the ambient air pollution level to the outside through wireless communication through security processing based on a mutual authentication channel And an environmental monitoring processing unit for generating air environment analysis information after decoding the security-processed ambient air pollution level.

상기 환경감시 제어보드는 상기 교통신호제어기의 옵션보드에 장착되고 상기 주변 도로 통행량이 제1 특정 기준 이상인 경우에는 상기 환경감시 센서를 통해 상기 배기가스 오염도를 결정할 수 있다.The environmental monitoring control board is mounted on an option board of the traffic signal controller, and when the surrounding road traffic volume exceeds a first specific standard, the exhaust gas pollution level may be determined through the environmental monitoring sensor.

상기 환경감시 제어보드는 상기 주변 도로 통행량이 제2 특정 기준 이하인 경우에는 상기 환경감시 센서를 통해 상기 미세먼지 오염도를 결정할 수 있다.The environmental monitoring control board may determine the degree of contamination of the fine dust through the environmental monitoring sensor when the amount of traffic on the surrounding road is less than a second specific standard.

상기 환경감시 제어보드는 상기 주변 도로 통행량이 상기 제1 특정 기준 미만과 상기 제2 특정 기준 초과인 경우에는 상기 배기가스 오염도와 상기 미세먼지 오염도를 교번하여 결정할 수 있다.The environmental monitoring control board may alternately determine the exhaust gas pollution degree and the fine dust pollution degree when the peripheral road traffic amount is less than the first specific standard and the second specific standard.

상기 환경감시 제어보드는 도로 교차로에 있는 다른 환경감시 제어보드와 무선통신 하는 경우 상기 무선통신과 다른 방식으로 사전에 설정된 암호화 메커니즘을 통해 애드혹(ad-hoc) 네트워크를 구축하여 로컬 무선통신을 수행할 수 있다.When the environmental monitoring control board communicates wirelessly with other environmental monitoring control boards at a road intersection, the environment monitoring control board establishes an ad-hoc network through a pre-set encryption mechanism in a manner different from the wireless communication to perform local wireless communication. I can.

상기 환경감시 처리 유닛은 상기 환경감시 제어보드에 서버 인증을 요청하여 상기 환경감시 제어보드가 상기 환경감시 처리 유닛으로부터 제1 공개키를 수신하여 서버 인증을 수행하도록 하고, 상기 서버 인증이 성공적으로 수행되면 상기 환경감시 제어보드로부터 제2 공개키를 수신하여 클라이언트 인증을 수행할 수 있다.The environment monitoring processing unit requests server authentication from the environment monitoring control board so that the environment monitoring control board receives the first public key from the environment monitoring processing unit to perform server authentication, and the server authentication is successfully performed. If so, it is possible to perform client authentication by receiving a second public key from the environment monitoring control board.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, it should not be understood that the scope of the rights of the disclosed technology is limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치는 기존의 특정 지역별로 설치 운영되던 환경감시 데이터를 교통신호 제어시스템을 활용하여 광범위하게 수집할 수 있고 이를 통해 데이터의 정밀도와 신뢰도를 향상시킬 수 있다.The traffic signal processing apparatus capable of analyzing the atmospheric environment according to an embodiment of the present invention can widely collect environmental monitoring data that was installed and operated for each specific area by using a traffic signal control system, and through this, the precision and reliability of data Can improve.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치는 다양한 대기오염에 관련된 정보를 광범위하게 수집하고 정밀도를 증가시킴으로써 국민의 복지생활에 긍정적인 영향을 미치고 기존에 운영되던 신호제어기에 설치 운영 가능하여 필요 비용을 절감할 수 있다.The traffic signal processing device capable of analyzing the air environment according to an embodiment of the present invention has a positive effect on the welfare of the people by collecting information related to various air pollution and increasing the precision, and has a positive effect on the existing signal controller. It is possible to install and operate, reducing the required cost.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치는 환경정보 수집을 위한 단말들 간의 통신 과정에서 보안화 처리를 통해 환경정보 데이터의 기밀성을 제공할 수 있다.The atmospheric environment analysis capable traffic signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention may provide confidentiality of environmental information data through security processing in a communication process between terminals for collecting environmental information.

도 1은 본 발명에 따른 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 환경감시 제어보드의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 1의 교통신호 처리 시스템에서 동작하는 교통신호 처리 방법의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교통신호 처리 장치의 전체 개념을 설명하는 예시도이다.
도 5는 도 1의 교통신호 처리 시스템에서 동작하는 교통신호 처리 방법의 다른 실시예를 설명하는 순서도이다.1 is a diagram illustrating an atmospheric environment analysis capable traffic signal processing system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a physical configuration of the environment monitoring control board in FIG. 1.
3 is a flow chart illustrating an embodiment of a traffic signal processing method operating in the traffic signal processing system of FIG. 1.
4 is an exemplary view illustrating the overall concept of a traffic signal processing apparatus according to the present invention.
5 is a flow chart illustrating another embodiment of a traffic signal processing method operating in the traffic signal processing system of FIG. 1.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle. On the other hand, when it is mentioned that a certain component is "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between the constituent elements, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, actions, components, parts, or It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (for example, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step has a specific sequence clearly in context. Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each of the steps may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. . Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. Further, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected by a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be construed as having meanings in the context of related technologies, and cannot be construed as having an ideal or excessive formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명에 따른 교통신호 제어시스템을 이용한 교통신호 처리 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a traffic signal processing system using a traffic signal control system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 시스템(이하, 교통신호 처리 장치라 한다.)(100)은 감시 센서(110), 환경감시 제어보드(130) 및 환경감시 처리 유닛(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an atmospheric environment analysis capable traffic signal processing system (hereinafter, referred to as a traffic signal processing device) 100 includes a monitoring sensor 110, an environmental monitoring control board 130, and an environmental monitoring processing unit 150. ) Can be included.

감시 센서(110)는 주변환경에 관한 환경정보 신호를 측정하는 센서 장치에 해당할 수 있다. 일 실시예에서, 감시 센서(110)는 교통신호 장치의 인근에 설치될 수 있고, 예를 들어, 교통신호 장치의 특정 높이에 결합되어 설치되거나 또는 교통신호 장치 주변의 가로수, 가로등 또는 건물 외벽 등에 부착되어 설치될 수 있다. 여기에서, 교통신호 장치는 교통신호를 제공하는 장치에 해당할 수 있고, 예를 들어, 교차로에 설치되는 신호등을 포함할 수 있다.The monitoring sensor 110 may correspond to a sensor device that measures an environmental information signal about the surrounding environment. In one embodiment, the monitoring sensor 110 may be installed in the vicinity of the traffic signal device, for example, installed by being coupled to a specific height of the traffic signal device or Can be attached and installed. Here, the traffic signal device may correspond to a device that provides a traffic signal, and may include, for example, a traffic light installed at an intersection.

일 실시예에서, 감시 센서(110)는 교통량 감시 센서와 환경감시 센서를 포함할 수 있다. 교통량 감시 센서는 적어도 하나의 카메라를 포함하고 주변 도로 통행량을 분석하는 센서에 해당할 수 있고, 환경감시 센서는 주변 대기 오염도를 분석하는 센서에 해당할 수 있다.In one embodiment, the monitoring sensor 110 may include a traffic monitoring sensor and an environment monitoring sensor. The traffic monitoring sensor may include at least one camera and may correspond to a sensor that analyzes the traffic of surrounding roads, and the environmental monitoring sensor may correspond to a sensor that analyzes the level of ambient air pollution.

일 실시예에서, 환경감시 센서는 대기 농도, 온도, 습도, 기압, 자외선 지수, 일사량, 풍속, 풍향 및 소음 중 적어도 하나를 환경정보 신호로서 측정할 수 있다. 여기에서, 대기 농도는 미세먼지 농도, 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도 및 오존 농도 등을 포함할 수 있다. 환경감시 센서는 측정하는 환경정보 신호의 특성에 따라 다양한 형태로 수치화되어 표현될 수 있다. In an embodiment, the environmental monitoring sensor may measure at least one of atmospheric concentration, temperature, humidity, atmospheric pressure, UV index, solar radiation, wind speed, wind direction, and noise as an environmental information signal. Here, the atmospheric concentration may include fine dust concentration, carbon monoxide concentration, carbon dioxide concentration, ozone concentration, and the like. The environmental monitoring sensor can be numerically expressed in various forms according to the characteristics of the environmental information signal to be measured.

또한, 환경감시 센서는 자체적으로 일정 기간동안 수집된 데이터를 저장할 수 있는 내부 메모리를 포함할 수 있고, 환경감시 제어보드(130)와 통신을 위한 유선 또는 무선통신 모듈을 포함할 수 있다. 환경감시 센서는 환경감시 제어보드(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 환경감시 센서들은 환경감시 제어보드(130)와 동시에 연결될 수 있다.In addition, the environmental monitoring sensor may include an internal memory capable of storing data collected for a certain period of time by itself, and may include a wired or wireless communication module for communication with the environmental monitoring control board 130. The environment monitoring sensor may be connected to the environment monitoring control board 130 through a network, and a plurality of environment monitoring sensors may be connected to the environment monitoring control board 130 at the same time.

환경감시 제어보드(130)는 복수의 감시 센서(110)들로부터 주변도로 교통량이나 주변 대기 오염도를 수집하여 외부로 전송하는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 다양한 형태의 디바이스로 구현될 수 있다. 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 에지(edge) 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있고, 복수의 감시 센서(110)들로부터 수집한 정보를 저장하거나 선별하는 등의 동작을 독립적으로 수행할 수 있다. 또한, 환경감시 제어보드(130)는 프로세서, 메모리, 사용자 입출력부 및 네트워크 입출력부를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2에서 보다 자세히 설명한다.The environmental monitoring control board 130 may correspond to a computing device that collects traffic volume or ambient air pollution level from a plurality of monitoring sensors 110 and transmits it to the outside, and may be implemented as various types of devices. The environment monitoring control board 130 may be connected to the environment monitoring processing unit 150 through a network. In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 may be implemented as an edge computing device, and independently perform operations such as storing or selecting information collected from a plurality of monitoring sensors 110. I can. Further, the environment monitoring control board 130 may be implemented including a processor, a memory, a user input/output unit, and a network input/output unit, which will be described in more detail with reference to FIG. 2.

또한, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호 장치의 동작을 제어하는 교통신호제어기에 설치될 수 있고, 복수의 감시 센서(110)들을 제어하여 환경정보 신호를 수집하고 선별하여 환경정보 데이터를 생성할 수 있으며, 환경정보 데이터를 보안화 처리하여 외부로 전송할 수 있다. 이 경우, 환경정보 신호는 주변 도로 통행량 또는 주변 대기 오염도에 관한 신호에 해당할 수 있다.In addition, the environmental monitoring control board 130 may be installed in a traffic signal controller that controls the operation of the traffic signal device, and by controlling a plurality of monitoring sensors 110, environmental information signals are collected and selected to generate environmental information data. It can, and environmental information data can be secured and transmitted to the outside. In this case, the environmental information signal may correspond to a signal related to the traffic volume of surrounding roads or the level of pollution of the surrounding air.

여기에서, 교통신호제어기는 교차로에 설치되는 신호등처럼 교통신호 장치를 제어하는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 즉, 교통신호제어기는 국가의 중요 인프라로서 국민의 안전과 교통의 흐름을 제어하고 전국의 신호체계를 관리하는 교통신호 제어시스템을 구성하는 일 구성요소에 해당할 수 있다. 또한, 보안화 처리는 데이터를 암호화하거나 또는 통신 방식에 따라 적용되는 보안 프로토콜에 따라 데이터를 변환하는 동작에 해당할 수 있다.Here, the traffic signal controller may correspond to a computing device that controls a traffic signal device, such as a traffic light installed at an intersection. That is, the traffic signal controller is an important infrastructure of the country, and may correspond to a component constituting a traffic signal control system that controls the safety and flow of traffic and manages the national signal system. In addition, the security processing may correspond to an operation of encrypting data or converting data according to a security protocol applied according to a communication method.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 주변 도로 통행량을 기초로 환경감시 센서의 동작 모드를 결정하여 주변 대기 오염도로서 배기가스 오염도 또는 미세먼지 오염도를 수신하고 주변 대기 오염도를 상호인증 채널 기반의 보안화 처리하여 무선통신을 통해 외부로 전송할 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 determines the operation mode of the environmental monitoring sensor based on the amount of traffic around the surrounding road, receives exhaust gas pollution degree or fine dust pollution degree as the surrounding air pollution degree, and calculates the surrounding air pollution degree based on a mutual authentication channel. It can be transmitted to the outside through wireless communication by processing security.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기의 옵션보드에 장착되고 주변 도로 통행량이 제1 특정 기준 이상인 경우에는 환경감시 센서를 통해 배기가스 오염도를 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 주변 도로 통행량이 제2 특정 기준 이하인 경우에는 환경감시 센서를 통해 미세먼지 오염도를 결정할 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 is mounted on an option board of a traffic signal controller, and when the amount of traffic around the surrounding road is greater than or equal to the first specific standard, the exhaust gas pollution level may be determined through the environmental monitoring sensor. In another embodiment, the environmental monitoring control board 130 may determine the degree of fine dust pollution through the environmental monitoring sensor when the traffic amount of the surrounding road is less than the second specific standard.

결과적으로, 환경감시 제어보드(130)는 교통량 감시 센서를 통해 주변 도로의 교통량을 감지할 수 있고, 주변 도로의 교통량이 많다고 판단되면 배기가스 오염도를 수집하고, 교통량이 적다고 판단되면 미세먼지 오염도를 수집함으로써 교통 상황을 고려하여 보다 정확한 환경정보 데이터를 수집할 수 있다.As a result, the environmental monitoring control board 130 can detect the traffic volume of the surrounding roads through the traffic volume monitoring sensor, and when it is determined that the traffic volume of the surrounding roads is large, the exhaust gas pollution level is collected, and when it is determined that the traffic volume is low, the fine dust pollution level By collecting the data, it is possible to collect more accurate environmental information data in consideration of traffic conditions.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 주변 도로 통행량이 제1 특정 기준 미만과 제2 특정 기준 초과인 경우에는 배기가스 오염도와 미세먼지 오염도를 교번하여 결정할 수 있다. 여기에서, 제1 및 제2 특정 기준은 교통신호 처리 장치(100)에서 사전에 설정될 수 있고, 주변 도로의 평균 교통량, 측정 시점의 일일 날씨와 계절 정보를 기초로 가변적으로 적용될 수 있다. 환경감시 제어보드(130)는 주변 도로 통행량이 일정 수준을 유지하고 있는 경우로 판단되면 배기가스 오염도와 미세먼지 오염도를 교번하여 수집함으로써 교통 상황을 고려하여 보다 정확한 환경정보 데이터를 수집할 수 있다.In an embodiment, the environmental monitoring control board 130 may alternately determine an exhaust gas pollution degree and a fine dust pollution degree when the traffic volume of the surrounding roads is less than the first specific standard and the second specific standard. Here, the first and second specific criteria may be set in advance by the traffic signal processing apparatus 100, and may be variably applied based on the average traffic volume of surrounding roads, daily weather and seasonal information at the time of measurement. If it is determined that the amount of traffic on the surrounding roads is maintained at a certain level, the environmental monitoring control board 130 may collect more accurate environmental information data in consideration of traffic conditions by alternately collecting exhaust gas pollution and fine dust pollution.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기의 옵션보드에 장착되고 해당 교통신호제어기의 통신 모듈에 관한 사용 권한이 할당된 경우 통신 모듈의 보안 프로토콜에 따라 보안화 처리를 수행할 수 있다. 교통신호제어기에 대한 관리권한은 지방 경찰청과 같은 교통 통제 권한을 갖는 공공기관에 속할 수 있고, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기에 포함된 옵션보드에 장착될 수 있으나, 특별 권한 없이는 교통신호제어기를 구성하는 다른 구성들을 자유롭게 사용할 수 없다. In one embodiment, when the environment monitoring control board 130 is mounted on an option board of a traffic signal controller and is assigned permission to use the communication module of the traffic signal controller, the security process is performed according to the security protocol of the communication module. I can. The management authority for the traffic signal controller may belong to a public institution having a traffic control authority such as a local police agency, and the environmental monitoring control board 130 may be mounted on an option board included in the traffic signal controller, but without special authority Other configurations constituting the signal controller cannot be used freely.

만약 교통신호제어기의 통신 모듈에 관한 사용 권한이 할당된 경우 환경감시 제어보드(130)는 통신 모듈의 보안 프로토콜에 따라 보안화 처리를 수행할 수 있다. 즉, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기의 통신 모듈을 통해 무선통신으로 외부에 환경정보 데이터를 전송할 수 있으며, 통신 모듈을 사용하기 위하여 해당 통신 모듈에 적용된 보안 프로토콜에 따라 환경정보 데이터를 변환할 수 있다.If the right to use the communication module of the traffic signal controller is assigned, the environment monitoring control board 130 may perform security processing according to the security protocol of the communication module. That is, the environmental monitoring control board 130 can transmit environmental information data to the outside through wireless communication through the communication module of the traffic signal controller, and in order to use the communication module, the environmental information data is transmitted according to the security protocol applied to the communication module. Can be converted.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 도로 교차로에 있는 다른 환경감시 제어보드와 무선통신 하는 경우 무선통신과 다른 방식으로 사전에 설정된 암호화 메커니즘을 통해 애드혹(Ad-hoc) 네트워크를 구축하여 로컬 무선통신을 수행할 수 있다. 애드혹(Ad-hoc) 네트워크는 독립적인 단말들 간의 자율적인 임시 통신망을 구성하는 것을 의미할 수 있고, 주변 통신 환경에 따라 네트워크 토폴로지가 동적으로 변할 수 있다. 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 통신 뿐만 아니라 주변의 다른 환경감시 제어보드(130)와 통신을 통해 다양한 대기환경 데이터를 효과적으로 수집할 수 있도록 암호화 메커니즘을 통해 애드혹(Ad-hoc) 네트워크를 구축할 수 있다.In one embodiment, when the environmental monitoring control board 130 wirelessly communicates with another environmental monitoring control board at a road intersection, the ad-hoc network is constructed through a pre-set encryption mechanism in a manner different from wireless communication. Local wireless communication can be performed. An ad-hoc network may mean configuring an autonomous temporary communication network between independent terminals, and a network topology may be dynamically changed according to a surrounding communication environment. The environmental monitoring control board 130 communicates with the environmental monitoring processing unit 150 as well as communication with the surrounding environmental monitoring control board 130 to effectively collect various atmospheric environment data through an ad hoc ( Ad-hoc) network can be established.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 외부의 다른 환경감시 제어보드와 무선통신 하는 경우 환경감시 처리 유닛(150)과의 통신 방식과는 상이한 방식으로 통신할 수 있다. 즉, 환경감시 제어보드(130)가 다른 환경감시 제어보드와 D2D(Device to Device) 통신을 수행하는 경우에는 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150)과의 통신 방식과는 상이한 통신 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150) 간의 통신이 LTE 또는 5G 통신인 경우, 환경감시 제어보드(130) 간의 D2D 통신의 경우에는 와이파이(WiFi) 통신 또는 블루투스(Bluetooth) 통신을 사용할 수 있다.In one embodiment, the environment monitoring control board 130 may communicate in a manner different from a communication method with the environment monitoring processing unit 150 when wirelessly communicating with another external environment monitoring control board. That is, when the environment monitoring control board 130 performs D2D (Device to Device) communication with another environment monitoring control board, it is different from the communication method between the environment monitoring control board 130 and the environment monitoring processing unit 150. Communication method can be used. For example, when the communication between the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150 is LTE or 5G communication, in the case of D2D communication between the environmental monitoring control board 130, WiFi communication or Bluetooth ( Bluetooth) communication can be used.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 상호인증을 통해 상호인증 채널을 생성하고 상호인증 채널을 통해 전송되는 환경정보 데이터의 기밀성, 무결성, 부인방지, 키교환, 키분배 등을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 통신을 위해 상호인증된 채널을 생성하여 활용할 수 있다. 여기에서, 데이터의 기밀성은 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150)이 데이터 암호화 또는 복호화에 사용되는 세션키를 공유하고 해당 세션키를 이용하여 데이터 통신을 수행함으로써 제공될 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 generates a mutual authentication channel through mutual authentication with the environmental monitoring processing unit 150, and the confidentiality, integrity, non-repudiation of environmental information data transmitted through the mutual authentication channel, Key exchange, key distribution, etc. can be provided. More specifically, the environment monitoring control board 130 may generate and utilize a mutually authenticated channel for communication with the environment monitoring processing unit 150. Here, the confidentiality of the data may be provided by the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150 sharing a session key used for data encryption or decryption and performing data communication using the corresponding session key. .

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)으로부터 제1 공개키를 수신하여 서버 인증을 수행하고, 환경감시 처리 유닛(150)은 서버 인증이 성공적으로 수행되면 환경감시 제어보드(130)로부터 제2 공개키를 수신하여 클라이언트 인증을 수행할 수 있다. 여기에서, 서버는 환경감시 처리 유닛(150)에 해당할 수 있고, 클라이언트는 환경감시 제어보드(130)에 해당할 수 있으며, 서버와 클라이언트 간의 통신에는 보안 프로토콜이 적용될 수 있다. 이 경우, 보안 프로토콜은 SSL/TLS 표준보안 프로토콜을 포함할 수 있다.In one embodiment, the environment monitoring control board 130 receives the first public key from the environment monitoring processing unit 150 to perform server authentication, and the environment monitoring processing unit 150 performs server authentication when the server authentication is successfully performed. Client authentication may be performed by receiving the second public key from the monitoring control board 130. Here, the server may correspond to the environment monitoring processing unit 150, the client may correspond to the environment monitoring control board 130, and a security protocol may be applied to communication between the server and the client. In this case, the security protocol may include an SSL/TLS standard security protocol.

보다 구체적으로, 클라이언트는 서버로부터 제공받은 서버 공개키와 서버 인증서를 이용하여 서버 인증을 수행할 수 있다. 따라서, 클라이언트는 서버 공개키와 서버 인증서가 신뢰할 수 있는 것인지 확인함으로써 서버 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트는 신뢰할 수 있는 인증된 서버 목록을 자체적으로 보관할 수 있고, 특정 서버로부터 제공받은 서버 공개키와 서버 인증서가 신뢰할 수 있는 서버에서 발행된 것인지, 유효 기간이 만료되지 않았는지 등을 확인하여 서버 인증을 수행할 수 있다.More specifically, the client may perform server authentication using the server public key and server certificate provided from the server. Therefore, the client can perform server authentication by checking whether the server public key and the server certificate are trusted. For example, a client can keep its own list of trusted, authenticated servers, and check whether the server public key and server certificate provided by a specific server are issued by a trusted server, and whether the validity period has not expired. You can check and perform server authentication.

반대로, 클라이언트에서의 서버 인증이 성공적으로 수행된 경우 서버는 클라이언트로부터 클라이언트 공개키를 수신하여 클라이언트 인증을 수행할 수 있다. 따라서, 서버는 클라이언트 공개키와 클라이언트 인증서가 신뢰할 수 있는 것인지 확인함으로써 클라이언트 인증을 수행할 수 있고, 서버에서 동작하는 클라이언트 인증은 클라이언트에서 수행되는 서버 인증의 과정에 대응하여 수행될 수 있다.Conversely, when server authentication is successfully performed by the client, the server may perform client authentication by receiving the client public key from the client. Accordingly, the server can perform client authentication by checking whether the client public key and the client certificate are trustworthy, and the client authentication operating in the server can be performed corresponding to the server authentication process performed in the client.

또한, 서버는 서버 인증이 성공적으로 수행된 경우 클라이언트로부터 서버 공개키를 이용하여 암호화된 사전 마스터 비밀(Pre-Master Secret)을 추가로 수신할 수 있다. 여기에서, 사전 마스터 비밀(Pre-Master Secret)은 클라이언트가 만든 난수에 해당할 수 있고, 마스터 비밀(Master Secret)을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 서버 및 클라이언트는 사전 마스터 비밀, 클라이언트 난수 및 서버 난수를 이용하여 마스터 비밀을 각각 생성할 수 있다.In addition, the server may additionally receive a pre-master secret encrypted using the server public key from the client when server authentication is successfully performed. Here, the pre-master secret may correspond to a random number created by a client and may be used to generate a master secret. For example, the server and the client may each generate a master secret using a pre-master secret, a client random number, and a server random number.

마스터 비밀(Master Secret)은 클라이언트와 서버가 합의한 비밀값에 해당할 수 있고, 통신의 기밀성을 보장하는데 사용될 수 있다. 마스터 비밀은 클라이언트와 서버 간의 통신 암호화에 사용되는 세션키를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 마스터 비밀은 대칭 암호키, 메시지 인증 코드키 및 대칭 암호 CBC 모드에서 이용하는 초기화 벡터를 생성하는데 사용될 수 있다.The Master Secret can correspond to the secret value agreed upon by the client and the server, and can be used to ensure confidentiality of communication. The master secret can be used to generate a session key that is used to encrypt communication between the client and server. For example, the master secret can be used to generate a symmetric encryption key, a message authentication code key, and an initialization vector used in the symmetric encryption CBC mode.

또한, 클라이언트는 임의의 사전 마스터 비밀을 생성할 수 있고 서버 공개키를 이용하여 사전 마스터 비밀을 암호화할 수 있다. 서버는 전송받은 정보를 복호화하여 사전 마스터 비밀을 획득할 수 있고, 사전 마스터 비밀을 이용하여 마스터 비밀을 생성할 수 있다. In addition, the client can generate any dictionary master secret and can encrypt the dictionary master secret using the server public key. The server may obtain a prior master secret by decrypting the transmitted information, and may generate a master secret using the prior master secret.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 상호 인증 채널이 생성되면 통신 환경에 따라 데이터 암호화 또는 복호화에 사용되는 암호 알고리즘 및 세션키를 결정할 수 있다. 환경감시 제어보드(130) 및 환경감시 처리 유닛(150) 간의 상호 인증이 완료된 경우, 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150)은 동일한 세션키를 공유할 수 있고, 환경감시 제어보드(130)는 해당 세션키를 이용하여 데이터를 암호화하거나 또는 복호화할 수 있다.In an embodiment, when a mutual authentication channel is generated, the environment monitoring control board 130 may determine an encryption algorithm and a session key used for data encryption or decryption according to a communication environment. When mutual authentication between the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150 is completed, the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150 may share the same session key, and the environmental monitoring control The board 130 may encrypt or decrypt data using the corresponding session key.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 암호 알고리즘 및 세션키를 결정하기 위하여 데이터 암호 수트 집합에 있는 데이터 암호 수트를 결정할 수 있다. 여기에서, 데이터 암호 수트는 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150) 간의 데이터 전송 과정에서 사용되는 암호 알고리즘의 추천 세트에 해당할 수 있고, 데이터 암호 수트 집합은 환경감시 제어보드(130)에서 선택 가능한 다양한 데이터 암호 수트들을 모아 놓은 것에 해당할 수 있다.In one embodiment, the environment monitoring control board 130 may determine the data encryption suite in the data encryption suite set to determine the encryption algorithm and session key. Here, the data encryption suite may correspond to a recommended set of encryption algorithms used in the data transmission process between the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150, and the data encryption suite set is the environmental monitoring control board ( 130) may correspond to a collection of various data encryption suites selectable.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 거리, 무선통신의 종류, 통신신호의 세기, 동작 성능, 호환성 및 중요성 중 적어도 하나를 통신 환경으로서 적용할 수 있다. 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 무선통신 품질에 영향을 줄 수 있는 외부 요소로서 상호인증 채널과 직접 관련 있는 환경감시 제어보드(130) 및 환경감시 처리 유닛(150) 간의 거리, 무선통신의 종류, 통신 신호의 세기 등을 통신 환경으로서 적용할 수 있다. 또한, 환경감시 제어보드(130)는 무선통신 품질에 영향을 줄 수 있는 외부요소로서 환경감시 제어보드(130)와 직접 관련 있는 동작 성능, 호환성 및 중요성을 통신 환경으로서 적용할 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 may apply at least one of a distance to the environmental monitoring processing unit 150, a type of wireless communication, a strength of a communication signal, operation performance, compatibility, and importance as a communication environment. have. The environmental monitoring control board 130 is an external element that can affect the quality of wireless communication with the environmental monitoring processing unit 150, and the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150 are directly related to the mutual authentication channel. ), the type of wireless communication, and the strength of the communication signal can be applied as a communication environment. In addition, the environmental monitoring control board 130 is an external element that may affect the wireless communication quality, and the operating performance, compatibility and importance directly related to the environmental monitoring control board 130 may be applied as a communication environment.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 거리, 무선통신의 종류 및 통신신호의 세기를 제1 통신 환경으로 결정하고, 동작 성능, 호환성 및 중요성을 제2 통신 환경으로 결정하며, 제1 및 제2 통신 환경들에 따라 데이터 암호화 또는 복호화에 사용되는 암호 알고리즘 및 세션키를 결정할 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring control board 130 determines the distance from the environmental monitoring processing unit 150, the type of wireless communication, and the strength of the communication signal as the first communication environment, and provides operational performance, compatibility and importance. 2 It is determined as a communication environment, and an encryption algorithm and a session key used for data encryption or decryption may be determined according to the first and second communication environments.

다른 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 제1 통신 환경 및 제2 통신 환경 각각에 가중치를 부여하고 가중화된 제1 통신 환경 및 제2 통신 환경에 따라 암호 알고리즘 및 세션키를 결정할 수 있다. 예를 들어, 환경감시 제어보드(130)는 제1 통신 환경에 포함된 요소들에 2의 가중치를 부여하고, 제2 통신 환경에 포함된 요소들에 0.5의 가중치를 부여한 후, 각각의 요소들에 의해 결정되는 전체 무선통신 환경을 고려하여 데이터 통신에 요구되는 보안 강도를 결정할 수 있고, 해당 보안 강도를 충족하는 암호 알고리즘 및 세션키를 결정할 수 있다.In another embodiment, the environment monitoring control board 130 may assign a weight to each of the first communication environment and the second communication environment, and determine the encryption algorithm and the session key according to the weighted first communication environment and the second communication environment. have. For example, the environmental monitoring control board 130 assigns a weight of 2 to the elements included in the first communication environment, and assigns a weight of 0.5 to the elements included in the second communication environment, and then each of the elements The security strength required for data communication may be determined in consideration of the entire wireless communication environment determined by the method, and an encryption algorithm and a session key satisfying the security strength may be determined.

환경감시 처리 유닛(150)은 환경감시 제어보드(130)와의 통신을 통해 환경정보 데이터를 수신하고 보안화 처리를 해제한 후 환경 분석 정보를 생성하는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 환경감시 처리 유닛(150)은 환경감시 제어보드(130)와 블루투스, WiFi, 통신망 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 환경감시 제어보드(130)와 데이터를 주고받을 수 있다. The environmental monitoring processing unit 150 may correspond to a computing device that receives environmental information data through communication with the environmental monitoring control board 130 and generates environmental analysis information after releasing security processing. The environment monitoring processing unit 150 may be wirelessly connected to the environment monitoring control board 130 through Bluetooth, WiFi, a communication network, etc., and may exchange data with the environment monitoring control board 130 through a network.

일 실시예에서, 환경감시 처리 유닛(150)은 데이터베이스(도 1에 미도시함)와 연동하여 주변환경에 대한 환경감시를 수행하는 과정에서 필요한 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 환경감시 처리 유닛(150)은 보안화 처리된 주변 대기 오염도를 복호화한 후 대기환경 분석 정보를 생성할 수 있다.In an embodiment, the environmental monitoring processing unit 150 may store information necessary in the process of performing environmental monitoring on the surrounding environment in conjunction with a database (not shown in FIG. 1 ). In an embodiment, the environmental monitoring processing unit 150 may generate air environment analysis information after decoding the security-processed ambient air pollution level.

일 실시예에서, 환경감시 처리 유닛(150)은 환경감시 제어보드(130)와의 통신을 위하여 데이터의 기밀성 및 무결성을 제공하는 통신 채널을 생성할 수 있다. 또한, 환경감시 처리 유닛(150)은 별도의 데이터베이스를 포함하여 구현될 수 있고, 데이터베이스는 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150)의 상호 인증을 위하여 서로 주고 받는 인증 데이터를 저장할 수 있고, 통신 보안을 위하여 사용하는 암호 알고리즘 및 설정 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 통신 채널을 생성하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.In an embodiment, the environment monitoring processing unit 150 may create a communication channel that provides confidentiality and integrity of data for communication with the environment monitoring control board 130. In addition, the environmental monitoring processing unit 150 may be implemented including a separate database, and the database stores authentication data exchanged with each other for mutual authentication between the environmental monitoring control board 130 and the environmental monitoring processing unit 150. In addition, encryption algorithms and setting information used for communication security may be stored, but the present disclosure is not limited thereto, and information collected or processed in various forms in the process of creating a communication channel may be stored.

일 실시예에서, 환경감시 처리 유닛(150)은 환경감시 제어보드(130)에 서버 인증을 요청하여 환경감시 제어보드(130)가 환경감시 처리 유닛(150)으로부터 제1 공개키를 수신하여 서버 인증을 수행하도록 하고, 서버 인증이 성공적으로 수행되면 환경감시 제어보드(130)로부터 제2 공개키를 수신하여 클라이언트 인증을 수행할 수 있다.In one embodiment, the environmental monitoring processing unit 150 requests server authentication from the environmental monitoring control board 130 so that the environmental monitoring control board 130 receives the first public key from the environmental monitoring processing unit 150 When authentication is performed and server authentication is successfully performed, a second public key may be received from the environment monitoring control board 130 to perform client authentication.

도 2는 도 1에 있는 환경감시 제어보드의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a physical configuration of the environmental monitoring control board in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 환경감시 제어보드(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270) 중 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, the environment monitoring control board 130 may be implemented by including at least one of a processor 210, a memory 230, a user input/output unit 250, and a network input/output unit 270.

프로세서(210)는 환경감시 센서로부터 수집된 환경정보 신호를 선별하거나 분석하여 환경정보 데이터를 생성하고 외부로 전송하는 과정에서의 각 동작들을 처리하는 각 프로시저를 실행할 수 있고, 그 과정 전반에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄할 수 있다. 프로세서(210)는 환경감시 제어보드(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 환경감시 제어보드(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The processor 210 may select or analyze the environmental information signal collected from the environmental monitoring sensor, generate environmental information data, and execute each procedure for processing each operation in the process of transmitting it to the outside, and read throughout the process. The created or created memory 230 can be managed, and a synchronization time between the volatile memory and the nonvolatile memory in the memory 230 can be scheduled. The processor 210 can control the overall operation of the environment monitoring control board 130, and is electrically connected to the memory 230, the user input/output unit 250, and the network input/output unit 270 to control data flow between them. can do. The processor 210 may be implemented as a CPU (Central Processing Unit) of the environment monitoring control board 130.

메모리(230)는 SSD(Solid State Disk) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 환경감시 제어보드(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다.The memory 230 may include an auxiliary memory device that is implemented as a nonvolatile memory such as a solid state disk (SSD) or a hard disk drive (HDD), and is used to store all data necessary for the environment monitoring control board 130. , And a main memory device implemented as a volatile memory such as random access memory (RAM).

사용자 입출력부(250)는 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입출력부(250)는 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)는 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 환경감시 제어보드(130)는 서버로서 동작할 수 있다.The user input/output unit 250 may include an environment for receiving a user input and an environment for outputting specific information to a user. For example, the user input/output unit 250 may include an input device including an adapter such as a touch pad, a touch screen, an on-screen keyboard, or a pointing device, and an output device including an adapter such as a monitor or a touch screen. In one embodiment, the user input/output unit 250 may correspond to a computing device connected through a remote connection, and in that case, the environment monitoring control board 130 may operate as a server.

네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 외부 장치 또는 시스템과 연결하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 유무선 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다.The network input/output unit 270 includes an environment for connecting to an external device or system through a network, and includes, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), and a VAN ( It may include an adapter for wired/wireless communication such as Value Added Network).

도 3은 도 1의 교통신호 처리 시스템에서 동작하는 교통신호 처리 방법의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.3 is a flow chart illustrating an embodiment of a traffic signal processing method operating in the traffic signal processing system of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 교통량 감시 센서로부터 주변 도로 통행량을 수집할 수 있다(단계 S310). 교통신호 처리 (100)은 환경감시 제어보드(130)를 통해 주변 도로 통행량을 기초로 환경감시 센서의 동작 모드를 결정하여 주변 대기 오염도로서 배기가스 오염도 또는 미세먼지 오염도를 수신할 수 있다(단계 S330). 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 주변 대기 오염도를 상호인증 채널 기반의 보안화 처리할 수 있다(단계 S350).Referring to FIG. 3, the traffic signal processing apparatus 100 may collect the traffic volume of surrounding roads from the traffic monitoring sensor through the environment monitoring control board 130 (step S310). The traffic signal processing 100 may receive an exhaust gas pollution degree or a fine dust pollution degree as an ambient air pollution degree by determining an operation mode of the environment monitoring sensor based on the amount of traffic around the surrounding road through the environment monitoring control board 130 (step S330. ). The traffic signal processing apparatus 100 may perform security processing based on a mutual authentication channel on the ambient air pollution level through the environment monitoring control board 130 (step S350).

또한, 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 보안화 처리된 주변 대기 오염도를 무선통신을 통해 외부로 전송할 수 있다(단계 S370). 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 처리 유닛(150)을 통해 보안화 처리된 주변 대기 오염도를 복호화한 후 대기환경 분석 정보를 생성할 수 있다(단계 S390).In addition, the traffic signal processing apparatus 100 may transmit the ambient air pollution degree secured through the environment monitoring control board 130 to the outside through wireless communication (step S370). The traffic signal processing apparatus 100 may generate air environment analysis information after decrypting the ambient air pollution degree that has been secured through the environmental monitoring processing unit 150 (step S390).

일 실시예에서, 환경감시 처리 유닛(150)은 생성된 환경 분석 정보를 네트워크를 통해 외부 장치로 전송할 수 있고, 경우에 따라서 외부 장치는 개인 사용자의 사용자 단말에 해당할 수 있다. 즉, 사용자의 요청이 있는 경우 환경감시 처리 유닛(150)은 주변환경에 관한 환경 분석 정보를 큐레이팅(curating)하여 관련 정보를 해당 사용자 단말에게 제공할 수 있다.In one embodiment, the environment monitoring processing unit 150 may transmit the generated environment analysis information to an external device through a network, and in some cases, the external device may correspond to a user terminal of an individual user. That is, when there is a user's request, the environment monitoring processing unit 150 may curate environment analysis information about the surrounding environment and provide the related information to the corresponding user terminal.

도 4는 본 발명에 따른 교통신호 처리 장치의 전체 개념을 설명하는 예시도이다.4 is an exemplary view illustrating the overall concept of a traffic signal processing apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 교통신호 처리 장치(100)는 감시 센서(110), 환경감시 제어보드(130) 및 환경감시 처리 유닛(150)을 포함하여 구현될 수 있다. 이 때, 감시 센서(110)는 복수개로 구현될 수 있고, 교통신호 장치(410)의 특정 위치에 설치되어 주변환경에 관한 환경정보 신호를 측정할 수 있다. 즉, 감시 센서(110)는 교통량 감시 센서와 환경감시 센서를 포함할 수 있다. 또한, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호 장치(410)의 동작을 제어하는 교통신호제어기(430) 내의 옵션보드에 장착되어 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the traffic signal processing apparatus 100 may include a monitoring sensor 110, an environmental monitoring control board 130, and an environmental monitoring processing unit 150. In this case, a plurality of monitoring sensors 110 may be implemented, and they may be installed at a specific location of the traffic signal device 410 to measure environmental information signals related to the surrounding environment. That is, the monitoring sensor 110 may include a traffic monitoring sensor and an environment monitoring sensor. In addition, the environmental monitoring control board 130 may be mounted and installed on an option board in the traffic signal controller 430 that controls the operation of the traffic signal device 410.

따라서, 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기(430)의 통신 모듈을 통해 환경감시 처리 유닛(150)과의 통신을 수행할 수 있고, 이 경우 교통신호제어기(430)로부터 통신 모듈에 관한 사용 권한을 사전에 획득할 필요가 있다. 환경감시 제어보드(130)는 교통신호제어기(430)의 통신 모듈에 의존하지 않고 독립적으로 환경감시 처리 유닛(150)과의 무선통신을 수행할 수 있고, 이 경우 환경감시 처리 유닛(150)과의 상호인증을 통해 무선통신을 위한 상호인증 채널을 사전에 생성할 수 있다. 즉, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과 상호인증 채널을 통해 데이터 전송을 수행함으로써 데이터의 기밀성을 제공할 수 있다.Therefore, the environmental monitoring control board 130 can perform communication with the environmental monitoring processing unit 150 through the communication module of the traffic signal controller 430, and in this case, the communication module from the traffic signal controller 430 It is necessary to obtain use rights in advance. The environmental monitoring control board 130 can independently perform wireless communication with the environmental monitoring processing unit 150 without relying on the communication module of the traffic signal controller 430. In this case, the environmental monitoring processing unit 150 and the A mutual authentication channel for wireless communication can be created in advance through mutual authentication of. That is, the environmental monitoring control board 130 may provide confidentiality of data by performing data transmission through a mutual authentication channel with the environmental monitoring processing unit 150.

일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 상호 인증 채널이 생성된 경우 통신 환경에 따라 데이터 암호화 또는 복호화에 사용되는 암호 알고리즘 및 세션키를 결정할 수 있고, 이를 위하여 복수의 암호 알고리즘 및 세션키들을 저장할 수 있다. 이 경우, 환경감시 제어보드(130)는 암호 알고리즘 및 세션키에 관한 추천 집합을 사전에 정의하여 활용할 수 있다.In one embodiment, the environment monitoring control board 130 may determine an encryption algorithm and a session key used for data encryption or decryption according to a communication environment when a mutual authentication channel with the environment monitoring processing unit 150 is generated, To this end, a plurality of encryption algorithms and session keys may be stored. In this case, the environment monitoring control board 130 may define and utilize a recommended set of encryption algorithms and session keys in advance.

도 5는 도 1의 교통신호 처리 시스템에서 동작하는 교통신호 처리 방법의 다른 실시예를 설명하는 순서도이다.5 is a flow chart illustrating another embodiment of a traffic signal processing method operating in the traffic signal processing system of FIG. 1.

도 5를 참조하면, 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 환경감시 센서로부터 주변환경에 관한 환경정보 신호를 수집할 수 있다(단계 S510). 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 환경정보 신호 중에서 선별된 환경정보 데이터를 보안화 처리할 수 있다(단계 S530). 일 실시예에서, 환경감시 제어보드(130)는 환경감시 처리 유닛(150)과의 상호인증을 통해 상호인증 채널을 생성할 수 있다(S550).Referring to FIG. 5, the traffic signal processing apparatus 100 may collect an environmental information signal about the surrounding environment from the environmental monitoring sensor through the environmental monitoring control board 130 (step S510). The traffic signal processing apparatus 100 may securely process environmental information data selected from among environmental information signals through the environmental monitoring control board 130 (step S530). In an embodiment, the environment monitoring control board 130 may generate a mutual authentication channel through mutual authentication with the environment monitoring processing unit 150 (S550).

또한, 환경감시 제어보드(130)는 상호인증 채널을 통해 보안화 처리된 환경정보 데이터를 환경감시 처리 유닛(150)으로 전송하는 과정에서 환경정보 데이터에 관한 기밀성을 제공할 수 있다. 즉, 데이터에 관한 기밀성은 환경감시 제어보드(130)와 환경감시 처리 유닛(150)이 데이터 암호화 또는 복호화에 사용되는 세션키를 공유하고 해당 세션키를 이용하여 데이터 통신을 수행함으로써 제공될 수 있다.In addition, the environmental monitoring control board 130 may provide confidentiality regarding the environmental information data in the process of transmitting the security-processed environmental information data to the environmental monitoring processing unit 150 through a mutual authentication channel. That is, the confidentiality of the data may be provided by the environment monitoring control board 130 and the environment monitoring processing unit 150 sharing a session key used for data encryption or decryption and performing data communication using the corresponding session key. .

또한, 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 제어보드(130)를 통해 보안화 처리된 환경정보 데이터를 무선통신을 통해 환경감시 서버(150)로 전송할 수 있다(단계 S570). 교통신호 처리 장치(100)는 환경감시 처리 유닛(150)을 통해 환경정보 데이터에 관한 보안화 처리를 해제하고 환경 분석 정보를 생성할 수 있다(단계 S590).In addition, the traffic signal processing apparatus 100 may transmit the environmental information data secured through the environmental monitoring control board 130 to the environmental monitoring server 150 through wireless communication (step S570). The traffic signal processing apparatus 100 may release the security processing for environmental information data through the environmental monitoring processing unit 150 and generate environmental analysis information (step S590).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

100: 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 시스템
110: 감시 센서 130: 환경감시 제어보드
150: 환경감시 처리 유닛
210: 프로세서 230: 메모리
250: 사용자 입출력부 270: 네트워크 입출력부
410: 교통신호 장치 430: 교통신호제어기100: atmospheric environment analysis capable traffic signal processing system
110: monitoring sensor 130: environmental monitoring control board
150: environmental monitoring processing unit
210: processor 230: memory
250: user input/output unit 270: network input/output unit
410: traffic signal device 430: traffic signal controller

Claims (6)

적어도 하나의 카메라를 포함하고 주변 도로 통행량을 분석하는 교통량 감시 센서;
주변 대기 오염도를 분석하는 환경감시 센서;
상기 주변 도로 통행량을 기초로 상기 환경감시 센서의 동작 모드를 결정하여 상기 주변 대기 오염도로서 배기가스 오염도 또는 미세먼지 오염도를 수신하고 상기 주변 대기 오염도를 상호인증 채널 기반의 보안화 처리하여 무선통신을 통해 외부로 전송하는 환경감시 제어보드; 및
보안화 처리된 상기 주변 대기 오염도를 복호화한 후 대기환경 분석 정보를 생성하는 환경감시 처리 유닛을 포함하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.
A traffic volume monitoring sensor including at least one camera and analyzing a traffic volume of surrounding roads;
An environmental monitoring sensor that analyzes the level of ambient air pollution;
By determining the operation mode of the environmental monitoring sensor based on the amount of traffic on the surrounding roads, the level of exhaust gas or fine dust is received as the level of pollution of the surrounding air, and the level of the surrounding air pollution is processed for security based on a mutual authentication channel through wireless communication. Environmental monitoring control board to transmit to the outside; And
Atmospheric environment analysis capable traffic signal processing device comprising an environmental monitoring processing unit for generating air environment analysis information after decoding the security-processed ambient air pollution level.
 제1항에 있어서, 상기 환경감시 제어보드는
상기 교통신호제어기의 옵션보드에 장착되고 상기 주변 도로 통행량이 제1 특정 기준 이상인 경우에는 상기 환경감시 센서를 통해 상기 배기가스 오염도를 결정하는 것을 특징으로 하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the environmental monitoring control board
Atmospheric environment analysis capable traffic signal processing apparatus, characterized in that it is mounted on the option board of the traffic signal controller and determines the exhaust gas pollution level through the environmental monitoring sensor when the traffic volume of the surrounding road is higher than a first specific standard.
 제2항에 있어서, 상기 환경감시 제어보드는
상기 주변 도로 통행량이 제2 특정 기준 이하인 경우에는 상기 환경감시 센서를 통해 상기 미세먼지 오염도를 결정하는 것을 특징으로 하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.
The method of claim 2, wherein the environmental monitoring control board
An atmospheric environment analysis capable traffic signal processing device, characterized in that when the traffic volume of the surrounding road is less than or equal to a second specific standard, the pollution level of the fine dust is determined through the environmental monitoring sensor.
 제3항에 있어서, 상기 환경감시 제어보드는
상기 주변 도로 통행량이 상기 제1 특정 기준 미만과 상기 제2 특정 기준 초과인 경우에는 상기 배기가스 오염도와 상기 미세먼지 오염도를 교번하여 결정하는 것을 특징으로 하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.
The method of claim 3, wherein the environmental monitoring control board
When the traffic amount of the surrounding roads is less than the first specific standard and the second specific standard is exceeded, the pollution degree of the exhaust gas and the pollution degree of the fine dust are alternately determined.
 제1항에 있어서, 상기 환경감시 제어보드는
도로 교차로에 있는 다른 환경감시 제어보드와 무선통신 하는 경우 상기 무선통신과 다른 방식으로 사전에 설정된 암호화 메커니즘을 통해 애드혹(Ad-hoc) 네트워크를 구축하여 로컬 무선통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the environmental monitoring control board
Atmospheric environment, characterized in that in case of wireless communication with other environmental monitoring control boards in road intersections, local wireless communication is performed by establishing an ad-hoc network through a pre-set encryption mechanism in a manner different from the wireless communication. Traffic signal processing device that can be analyzed.
 제1항에 있어서, 상기 환경감시 처리 유닛은
상기 환경감시 제어보드에 서버 인증을 요청하여 상기 환경감시 제어보드가 상기 환경감시 처리 유닛으로부터 제1 공개키를 수신하여 서버 인증을 수행하도록 하고,
상기 서버 인증이 성공적으로 수행되면 상기 환경감시 제어보드로부터 제2 공개키를 수신하여 클라이언트 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 대기환경 분석 가능형 교통신호 처리 장치.

The method of claim 1, wherein the environmental monitoring processing unit
Requesting server authentication from the environment monitoring control board so that the environment monitoring control board receives the first public key from the environment monitoring processing unit to perform server authentication,
When the server authentication is successfully performed, an atmospheric environment analysis capable traffic signal processing device, characterized in that the client authentication is performed by receiving a second public key from the environment monitoring control board.
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