JP6238500B1 - Remote monitoring system - Google Patents
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Abstract
【課題】通信コストや消費電力を抑えつつ、異常が発生した場合には、現場の状況を高解像度の画像で確認することが可能な遠隔監視システムを提供する。【解決手段】通信制御装置と接続された監視カメラを備えた複数台の監視装置のうち１台を親機１０、残りを子機１１に設定し、子機１１と親機１０との間の通信をＬＰＷＡ通信モジュールによる特定小電力無線通信で行い、かつ、親機とネットワーク回線４との間はモバイル通信で行う。監視カメラからの異常信号をサーバ５を介して端末１２で受信したユーザから、異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求をサーバ５が受けると、サーバ５は監視装置１１に対して画像蓄積データの取得要求指令を送信する。監視装置１１は、サーバ５との間の通信をモバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、親機１０を介さずにサーバ５に画像蓄積データ情報を送信する。【選択図】図３Provided is a remote monitoring system capable of confirming the state of a site with a high-resolution image when an abnormality occurs while suppressing communication cost and power consumption. One of a plurality of monitoring devices provided with a monitoring camera connected to a communication control device is set as a parent device and the remaining as a child device, and between the child device and the parent device is set. Communication is performed by specific low power wireless communication by the LPWA communication module, and mobile communication is performed between the parent device and the network line 4. When the server 5 receives a request for acquiring image storage data of the monitoring camera in the monitoring area where the abnormality has occurred from a user who has received the abnormality signal from the monitoring camera at the terminal 12 via the server 5, the server 5 sends a request to the monitoring device 11. An image accumulation data acquisition request command is transmitted to the image storage data. The monitoring device 11 switches communication with the server 5 to mobile communication by the mobile communication module, and transmits the image accumulation data information to the server 5 without going through the parent device 10. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、モノのインターネット（以下「ＩｏＴ」という。）技術を利用した遠隔監視ステムに関する。特に、無線通信機能を備えたＩｏＴデバイスをインターネットに接続する際のデータ通信料を節減することな可能な遠隔監視システムに関する。 The present invention relates to a remote monitoring system using the Internet of Things (hereinafter referred to as “IoT”) technology. In particular, the present invention relates to a remote monitoring system capable of reducing a data communication fee when an IoT device having a wireless communication function is connected to the Internet.
特許文献１には、遠隔地の施工現場などの状況を確認するために必要な画像データを取得するための遠隔画像データ取得システムが開示されている。
すなわち、特許文献１の図４に記載されているように、遠隔地にある現場から離れた操作側端末装置３０を操作することにより現場の状況を示す静止画データを現場側端末装置２０が備えるカメラによって撮像して取得することができ、静止画データは高解像度で送信することができる。
Patent Document 1 discloses a remote image data acquisition system for acquiring image data necessary for confirming a situation such as a remote construction site.
That is, as described in FIG. 4 of Patent Document 1, the on-site terminal device 20 includes still image data indicating the on-site situation by operating the operating-side terminal device 30 that is remote from the on-site site. It can be captured and acquired by a camera, and still image data can be transmitted with high resolution.
かかる遠隔画像データ取得システムでは、静止画データを高解像度で送信するために、現場側端末装置２０を施工現場内の無線ＬＡＮを介して有線の高速インターネット回線により操作側端末装置３０と接続する必要があった。
しかしながら、現場側端末装置２０が少ないか又は設置範囲が狭い場合は、かかるシステムでも遠隔画像データを取得して操作側端末装置に送ることは可能であるが、例えば、鉄道線路の監視を行うような場合、現場側端末装置であるカメラ付き監視装置を数十台、多い時では数百台設置して、線路内の画像データを取得する必要がある。
そのような場合、屋外の線路においては、監視装置は電池で駆動できるものでなければならず、電池の交換も頻繁にはできないことから、消費電力の少ないことが要求される。
In such a remote image data acquisition system, in order to transmit still image data with high resolution, it is necessary to connect the site side terminal device 20 to the operation side terminal device 30 through a wired high-speed Internet line via a wireless LAN in the construction site. was there.
However, when the number of site side terminal devices 20 is small or the installation range is narrow, it is possible to acquire remote image data and send it to the operation side terminal device even with such a system. In this case, it is necessary to install several tens of monitoring devices with cameras, which are on-site terminal devices, and several hundreds when there are many, and acquire image data in the track.
In such a case, in the outdoor line, the monitoring device must be capable of being driven by a battery, and the battery cannot be replaced frequently, so that low power consumption is required.
近年、モバイル通信技術である３Ｇ／ＬＴＥ等が高速無線通信のためのインフラとして確立されており、これを利用したＩｏＴによる監視装置も試験的に運用されている。
ＩｏＴデバイスである監視装置をインターネットに接続させるための方法は大きく分けると２種類ある。一方は「直接通信方式」であり、他方は「ゲートウェイ方式」である。
In recent years, 3G / LTE, which is a mobile communication technology, has been established as an infrastructure for high-speed wireless communication, and a monitoring device based on IoT using this has been experimentally operated.
There are roughly two types of methods for connecting a monitoring device, which is an IoT device, to the Internet. One is a “direct communication method” and the other is a “gateway method”.
図１に示すのは、カメラ及びセンサ等を備えた監視装置１を直接インターネットに無線接続する「直接通信方式」の場合である。
監視装置１は無線通信のためのモバイル通信モジュール２を備えており、基地局３を介してネットワーク回線であるインターネット４に、３Ｇ／ＬＴＥ回線により接続される。
しかしながら、直接通信方式の場合、常時接続しているため通信コストがネックになる。携帯電話事業者が展開する３Ｇ回線やＬＴＥ回線を使う場合、相対料金で値下げ交渉した場合でも、１回線当たり月３００〜５００円程度のコストがかかる。年換算すると最低でも３,６００円／回線かかり、監視装置が数十台〜数百台となると莫大なコストがかかることになる。しかも、監視装置１とは常時高速で通信を行う必要はなく、監視対象に異常が発生した場合にのみ詳細な画像情報等を高速で通信すればよいのであるから、ほとんどの時間は無駄な通信料を消費していることになる。
また、３Ｇ／ＬＴＥ等のブロードバンド回線は大きな電力が必要なため、屋外で電池駆動される監視装置での年単位の使用には、この直接通信方式は向いていない。
FIG. 1 shows a case of a “direct communication system” in which a monitoring device 1 including a camera, a sensor, and the like is directly wirelessly connected to the Internet.
The monitoring device 1 includes a mobile communication module 2 for wireless communication, and is connected to the Internet 4 as a network line via a base station 3 by a 3G / LTE line.
However, in the case of the direct communication method, communication cost becomes a bottleneck because it is always connected. When using a 3G line or LTE line developed by a mobile phone operator, even if negotiating a price cut with a relative fee, a cost of about 300 to 500 yen per month is required. When converted to the year, it costs at least 3,600 yen / line, and if there are several dozens to several hundreds of monitoring devices, a huge cost will be required. In addition, it is not always necessary to communicate with the monitoring device 1 at high speed, and detailed image information and the like need only be communicated at high speed only when an abnormality occurs in the monitoring target. You are consuming the fee.
In addition, since a broadband line such as 3G / LTE requires a large amount of power, this direct communication method is not suitable for yearly use in a monitoring device driven by a battery outdoors.
かかる直接通信方式のコスト及び消費電力上の問題点を解消するために導入を検討されているのが、次に述べる「ゲートウェイ方式」である。モノとして利用するＩｏＴデバイスは、インターネットへのゲートウェイとなる機器とＩＰ（インターネットプロトコル）を使わずに、特定小電力無線通信技術を使って接続して通信するものである。非ＩＰの通信なので、インターネットとのやり取りをゲートウェイで変換する必要がある。ＩｏＴデバイスには必要最低限のセンサなどの機能を載せ、消費電力の少ない通信方式を採用するのがこの「ゲートウェイ方式」の特徴である。ゲートウェイは、ＩｏＴデバイス側から見ると非ＩＰとＩＰの接続を変換する役割を果たし、インターネット側から見るとＩｏＴデバイスのルータの役割を果たす。 In order to solve the problems of the cost and power consumption of the direct communication method, introduction of the “gateway method” described below is being studied. An IoT device used as an object communicates with a device serving as a gateway to the Internet by using a specific low-power wireless communication technology without using IP (Internet Protocol). Since it is non-IP communication, it is necessary to convert the exchange with the Internet at the gateway. A feature of this “gateway method” is that a IoT device is equipped with functions such as a minimum necessary sensor and adopts a communication method with low power consumption. The gateway plays a role of converting non-IP and IP connections when viewed from the IoT device side, and plays a role of a router of the IoT device when viewed from the Internet side.
図２に示すのは、カメラ及びセンサ等を備えた監視装置１をゲートウェイを介してインターネット接続する「ゲートウェイ方式」の場合である。
監視装置１は、例えば特定小電力無線通信技術の一つである低消費電力で長距離通信を実現する低電力広域（Low Power Wide Area、以下「ＬＰＷＡ」という。）通信のためのＬＰＷＡ通信モジュール６を備えており、ゲートウェイ７との間をＬＰＷＡによって通信を行い、ゲートウェイ７からインターネット４へは有線又は無線（モバイル通信）により接続される。
これにより、監視装置１とゲートウェイ７の間の通信コストはかからず、また、監視装置１の消費電力も少なくすることができる。
FIG. 2 shows a case of the “gateway method” in which the monitoring device 1 including a camera and a sensor is connected to the Internet via a gateway.
The monitoring device 1 is an LPWA communication module for low power wide area (hereinafter referred to as “LPWA”) communication that realizes long-distance communication with low power consumption, which is one of specific low-power wireless communication technologies, for example. 6 and communicates with the gateway 7 by LPWA, and is connected to the Internet 4 from the gateway 7 by wire or wireless (mobile communication).
Thereby, the communication cost between the monitoring apparatus 1 and the gateway 7 is not applied, and the power consumption of the monitoring apparatus 1 can be reduced.
しかしながら、上記ゲートウェイ方式の場合は、通信コストや消費電力の点では優れているが、監視領域に異常が発生した場合などに、高解像度の静止画や動画等を用いて現場の状況を確認する必要が生じたとき、ＬＰＷＡ通信では対応できないという問題がある。すなわち、ＬＰＷＡで通信可能なデータ量及び通信速度が高解像度の動画転送には不向きであるということである。
監視カメラを備えた監視装置を用いた遠隔監視システムにおいては、異常が発生した場合、現場の状況を連続した動画で確認することが求められているから、上記の「直接通信方式」や「ゲートウェイ方式」では問題がある。
However, the above gateway method is excellent in terms of communication cost and power consumption, but when an abnormality occurs in the monitoring area, the situation in the field is confirmed using a high-resolution still image or video. There is a problem that LPWA communication cannot be used when necessary. That is, the amount of data and the communication speed that can be communicated with LPWA are not suitable for high-resolution video transfer.
In a remote monitoring system using a monitoring device equipped with a monitoring camera, when an abnormality occurs, it is required to check the situation of the site with a continuous video. There is a problem with "method".
本発明は、上述のようなＩｏＴ技術を利用した遠隔監視ステムにおける問題を解決するために為されたものであり、通信コストや消費電力を抑えつつ、異常が発生した場合には、現場の状況を高解像度の画像（動画を含む）で確認することが可能な遠隔監視システムを提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the problems in the remote monitoring system using the IoT technology as described above, and when an abnormality occurs while suppressing communication cost and power consumption, An object of the present invention is to provide a remote monitoring system capable of confirming images with high-resolution images (including moving images).
本発明は、複数台の監視装置と、該監視装置と接続されるゲートウェイ機器と、前記監視装置を制御するアプリケーションが格納されたサーバと、該サーバにアクセスすることにより前記監視装置を制御することが可能なユーザの端末とが、ネットワーク回線を介して相互に通信可能に接続された遠隔監視システムであって、前記ゲートウェイ機器と前記ネットワーク回線との間は有線又は無線で接続され、前記監視装置は、モバイル通信モジュールと特定小電力無線通信モジュールとを内蔵した通信制御装置と、該通信制御装置と接続され、監視領域の画像を取得し、取得された前記画像から異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに前記通信制御装置を介して前記サーバに異常信号を配信することが可能な監視カメラとを備えるとともに、
前記通信制御装置と前記ゲートウェイ機器との間の通信を前記特定小電力無線通信モジュールによる特定小電力無線通信で行い、前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求を前記サーバが受けると、
前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記画像蓄積データの取得要求指令を送信し、
該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記画像蓄積データを送信することを特徴とする。
The present invention controls a plurality of monitoring devices, gateway devices connected to the monitoring devices, a server in which an application for controlling the monitoring devices is stored, and the monitoring devices by accessing the servers. A remote monitoring system in which a user terminal capable of communication is connected to be communicable with each other via a network line, and the gateway device and the network line are connected by wire or wirelessly, and the monitoring device Is a communication control device incorporating a mobile communication module and a specific low-power wireless communication module, and is connected to the communication control device, acquires an image of a monitoring area, and detects whether an abnormality has occurred from the acquired image A monitoring camera capable of delivering an abnormal signal to the server via the communication control device when an abnormality is detected. Moni,
Communication between the communication control device and the gateway device is performed by specific low power wireless communication by the specific low power wireless communication module, and the abnormality is received from the user who has received the abnormal signal at the terminal via the server. When the server receives an acquisition request for image accumulation data of a monitoring camera in the monitoring area where
The server transmits an acquisition request command for the image accumulation data to the communication control device that has delivered the abnormal signal,
Said communication control apparatus receiving the said mounting resulting request command is switched communications between the server to the mobile communication by the mobile communication module, transmits the image data stored in the server via the network line by the mobile communication It is characterized by doing.
また、本発明は、複数台の監視装置と、前記監視装置を制御するアプリケーションが格納されたサーバと、該サーバにアクセスすることにより前記監視装置を制御することが可能なユーザの端末とが、ネットワーク回線を介して相互に通信可能に接続された遠隔監視システムであって、
前記監視装置は、ゲートウェイとモバイル通信モジュールと特定小電力無線通信モジュールとを内蔵した通信制御装置と、該通信制御装置と接続され、監視領域の画像を取得し、取得された前記画像から異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに前記通信制御装置を介して前記サーバに異常信号を配信することが可能な監視カメラとを備え、
前記複数ある監視装置のうちの１台を所定の条件に基づいて選択し、該選択された監視装置の通信制御装置のゲートウェイをイネーブル化して親機となし、他の全ての監視装置を子機となすとともに、
前記子機と前記親機との間の通信を前記特定小電力無線通信モジュールによる特定小電力無線通信で行い、かつ、前記親機と前記ネットワーク回線との間はモバイル通信で行い、
前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求を前記サーバが受けると、
前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記画像蓄積データの取得要求指令を送信し、
該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記画像蓄積データを送信することを特徴とする。
The present invention also includes a plurality of monitoring devices, a server storing an application for controlling the monitoring device, and a user terminal capable of controlling the monitoring device by accessing the server. A remote monitoring system connected to be able to communicate with each other via a network line,
The monitoring device includes a communication control device including a gateway, a mobile communication module, and a specific low-power wireless communication module, and is connected to the communication control device, acquires an image of a monitoring area, and an abnormality occurs from the acquired image And a monitoring camera capable of delivering an abnormality signal to the server via the communication control device when an abnormality is detected.
One of the plurality of monitoring devices is selected based on a predetermined condition, the gateway of the communication control device of the selected monitoring device is enabled to be a parent device, and all other monitoring devices are child devices With
Communication between the slave unit and the master unit is performed by specific low-power radio communication by the specific low-power radio communication module, and mobile communication is performed between the master unit and the network line,
When the server receives an acquisition request for image accumulation data of a monitoring camera in a monitoring area where the abnormality has occurred, from the user who has received the abnormality signal at the terminal via the server,
The server transmits an acquisition request command for the image accumulation data to the communication control device that has delivered the abnormal signal,
Said communication control apparatus receiving the said mounting resulting request command is switched communications between the server to the mobile communication by the mobile communication module, transmits the image data stored in the server via the network line by the mobile communication It is characterized by doing.
さらに、本発明に係る前記遠隔監視システムは、前記監視装置が、前記監視領域の気象データを取得し、取得された前記気象データから異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに前記通信制御装置を介して前記サーバに異常信号を配信することが可能な気象センサをさらに備え、前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの現在の画像の取得要求を前記サーバが受けると、前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記現在の画像の取得要求指令を送信し、該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記親機を介さずに前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記現在の画像を送信することを特徴とする。 Further, in the remote monitoring system according to the present invention, the monitoring device acquires the weather data of the monitoring area, detects presence / absence of abnormality from the acquired weather data, and detects the abnormality when the communication is detected. A weather sensor capable of delivering an abnormal signal to the server via a control device, and monitoring the monitoring area where the abnormality has occurred from the user who received the abnormal signal at the terminal via the server When the server receives a request for acquiring the current image of the camera, the server transmits the current image acquisition request command to the communication control apparatus that has delivered the abnormal signal, and receives the acquisition request command. The communication control apparatus switches the communication with the server to the mobile communication by the mobile communication module, and performs the mobile communication without using the base unit. And transmitting the current image to the server via the network line Te.
またさらに、本発明に係る前記遠隔監視システムは、前記通信制御装置が、モバイル通信の電波強度を計測する電波強度計測手段を備え、該電波強度計測手段で計測された電波強度を前記サーバに送信するとともに、前記サーバが、前記親機の電波強度が所定の値以下となった時に、前記子機のうちで一番電波強度の強いものを親機に設定し、元の親機を子機に変更することを特徴とする。
これにより、親機のモバイル通信の電波強度が低下したときに、その親機を子機に変更するとともに、他の子機のうち一番電波強度の高い子機を親機に変更できるので、安定したモバイル通信を確保することができる。
Still further, in the remote monitoring system according to the present invention, the communication control device includes radio wave intensity measuring means for measuring radio wave intensity of mobile communication, and transmits the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means to the server. In addition, when the radio field strength of the base unit becomes a predetermined value or less, the server sets the base unit with the strongest radio field strength among the slave units, and sets the original base unit as the base unit. It is characterized by changing to.
As a result, when the radio signal strength of the mobile communication of the master unit decreases, the master unit can be changed to a slave unit, and the slave unit with the highest radio field strength among other slave units can be changed to the master unit. Stable mobile communication can be ensured.
さらにまた、本発明に係る前記遠隔監視システムは、前記通信制御装置が、電源オン時においては、前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信によって前記サーバと通信を行い、前記端末によって前記監視カメラの設定を行うことを可能とする初期設定モードを備えていることを特徴とする。 Furthermore, in the remote monitoring system according to the present invention, when the power is turned on, the communication control device communicates with the server by mobile communication by the mobile communication module, and sets the monitoring camera by the terminal. It is characterized by having an initial setting mode that enables this.
また、本発明に係る前記遠隔監視システムは、１台の親機と、該親機に紐づけされ、前記親機との間で特定小電力無線通信を行う複数の子機から成るグループを複数含んでいる前記遠隔監視システムであって、前記一のグループ内のすべての監視装置のモバイル通信電波強度が所定の値以下になった時に、当該グループの親機から緊急通信用に予め設定された前記特定小電力通信用の共通チャネルを介して他のグループに緊急事態信号をブロードキャストするとともに、前記緊急事態信号を受信した近隣のグループの子機から、該子機が紐づけられている親機を介して前記サーバとモバイル通信を行うことを特徴とする。 In addition, the remote monitoring system according to the present invention includes a plurality of groups consisting of one master unit and a plurality of slave units that are linked to the master unit and perform specific low-power wireless communication with the master unit. In the remote monitoring system, the mobile communication radio wave intensity of all the monitoring devices in the one group is less than a predetermined value, and is preset for emergency communication from the parent device of the group A master unit that broadcasts an emergency signal to another group via the common channel for specific low-power communication and that is associated with a slave unit of a neighboring group that has received the emergency signal And performing mobile communication with the server via the network.
上記構成による遠隔監視システムによれば、監視領域に異常が発生した場合には、通信コストや消費電力を抑えつつ、現場の状況を高解像度の画像（動画を含む）で確認することが可能となる。 According to the remote monitoring system having the above-described configuration, when an abnormality occurs in the monitoring area, it is possible to check the situation in the field with high-resolution images (including moving images) while suppressing communication costs and power consumption. Become.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図３は、本発明に係る遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。
図３において、監視装置のうち１台を親機１０、残りの複数の監視装置を子機１１に設定し、親機１０と子機１１との間を特定小電力無線通信技術の一つである低消費電力で長距離通信を実現するＬＰＷＡ通信でスター型接続する。なお、ここでは、ＬＰＷＡの一種であるＬｏＲａアライアンスの提唱する「ＬｏＲａ」（Ｓｅｍｔｅｃｈ Ｃｏｒｐｏａｔｉｏｎの商標。国際登録第１２６２６６７号）を利用する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the remote monitoring system according to the present invention.
In FIG. 3, one of the monitoring devices is set as the parent device 10 and the remaining plurality of monitoring devices are set as the child device 11, and one of the specific low power wireless communication technologies between the parent device 10 and the child device 11. A star connection is established with LPWA communication that realizes long-distance communication with a certain low power consumption. Here, “LoRa” (trademark of Semtech Corporation, International Registration No. 1262667) proposed by the LoRa Alliance, which is a kind of LPWA, is used.
親機１０は、３Ｇ／ＬＴＥ通信（以下「モバイル通信」という。）で携帯電話の基地局（以下「基地局」という）３を介してネットワーク回線（以下「インターネット」という。）４に常時接続されている。また、インターネット４には、監視装置１０、１１を制御するアプリケーションが格納されたサーバ５と、サーバ５にアクセスすることにより監視装置１０、１１を制御することが可能なユーザの端末１２とが接続されている。 Base unit 10 is always connected to a network line (hereinafter referred to as “Internet”) 4 via a mobile phone base station (hereinafter referred to as “base station”) 3 by 3G / LTE communication (hereinafter referred to as “mobile communication”). Has been. Also connected to the Internet 4 are a server 5 storing an application for controlling the monitoring devices 10 and 11 and a user terminal 12 capable of controlling the monitoring devices 10 and 11 by accessing the server 5. Has been.
図４は、監視装置１０、１１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図４において、監視装置１０、１１は、通信制御装置２０と、それに接続された監視カメラ２７及び気象センサ２８を備えている。
さらに、通信制御装置２０は、モバイル通信モジュール２１、ゲートウェイ２２、ＬＰＷＡ通信モジュール２３、制御部２４、カメラＩ／Ｆ２５及びセンサＩ／Ｆ２６を備えている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the monitoring devices 10 and 11.
In FIG. 4, the monitoring devices 10 and 11 include a communication control device 20 and a monitoring camera 27 and a weather sensor 28 connected thereto.
Furthermore, the communication control device 20 includes a mobile communication module 21, a gateway 22, an LPWA communication module 23, a control unit 24, a camera I / F 25, and a sensor I / F 26.
このうちモバイル通信モジュール２１は、インターネット４とモバイル通信を行う機能を備えたモジュールである。このモバイル通信モジュールは公知のものが利用可能である。例えば、ソフトバンク株式会社の製品「ＷＬＳＬＱ５０」等が利用可能である。
また、ゲートウェイ２２は、インターネットとの通信を行うためのプロトコル変換を行う機能を有するものである。なお、ソフトウェアで構成してもよい。
Among these, the mobile communication module 21 is a module having a function of performing mobile communication with the Internet 4. A publicly known mobile communication module can be used. For example, a product “WLSLQ50” of SoftBank Corp. can be used.
The gateway 22 has a function of performing protocol conversion for communication with the Internet. It may be configured by software.
ＬＰＷＡ通信モジュール２３は、親機１０との通信を行うための機能を備えたモジュールである。ＬＰＷＡ通信モジュールとしては、例えば、ＬｏＲａ用のＬｏＲａモジュール「ＥＳ９２０ＬＲ」（株式会社ＥＡＳＥＬ製）が利用可能である。
ＬｏＲａは最大８ｋｍという長い距離を低い出力の電波を使って通信ができるという特長がある。なお、距離が長くなればそれだけ電力を消費するため、電池の性能を勘案しながら、配置距離を決定する。線路監視の場合、約７０ｍおきに設置する。使用される周波数は、日本では免許の不要な特定小電力無線局が利用できる９２０ＭＨｚ帯である。この帯域は、Ｗｉｆｉ（登録商標）等で使用されている２．４ＧＨｚ帯よりも低い周波数であり、その分長距離を飛び、建物などを回り込むことができ、雨などの影響や電波干渉を受けにくい。
The LPWA communication module 23 is a module having a function for performing communication with the parent device 10. As the LPWA communication module, for example, an LoRa module “ES920LR” (manufactured by EASEL Co., Ltd.) for LoRa can be used.
LoRa has a feature that it can communicate using a low-power radio wave over a long distance of up to 8 km. In addition, since the power is consumed as the distance becomes longer, the arrangement distance is determined in consideration of the battery performance. In the case of track monitoring, it is installed every 70m. The frequency used is the 920 MHz band that can be used by specific low-power radio stations that do not require a license in Japan. This band is a frequency lower than the 2.4 GHz band used in Wifi (registered trademark) and the like, and it can travel long distances and go around buildings, and is affected by the influence of rain and radio wave interference. Hateful.
制御部２４は、ＣＰＵ２４ａ、ＲＡＭ２４ｂ及びＲＯＭ２４ｃを備え、通信制御装置２０全体を制御する制御手段である。ＣＰＵ２４ａが、ＲＯＭ２４ｃ等に記憶されている所要のプログラムを実行して、モバイル通信とＬＰＷＡ通信を切り替えてインターネット４に接続したり、親機１０に監視カメラ２７の画像や気象センサ２８のデータを送信したりする機能を有する。
また、制御部２４は、図示しない電波強度センサと協働してモバイル通信モジュール２１の電波強度を計測する電波強度計測手段としても機能する。
The control unit 24 includes a CPU 24a, a RAM 24b, and a ROM 24c, and is a control unit that controls the communication control apparatus 20 as a whole. The CPU 24a executes a required program stored in the ROM 24c, etc., and switches between mobile communication and LPWA communication to connect to the Internet 4 or transmits an image of the monitoring camera 27 and data of the weather sensor 28 to the master unit 10. It has a function to do.
The control unit 24 also functions as a radio wave intensity measuring unit that measures the radio wave intensity of the mobile communication module 21 in cooperation with a radio wave intensity sensor (not shown).
カメラＩ／Ｆ２５は、監視カメラ２７との接続のためのインタフェースである。また、センサＩ／Ｆ２６は気象センサとの接続のためのインタフェースである。
また、監視カメラ２７は、監視領域の画像を取得し、取得された画像から異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに通信制御装置２０を介してサーバ５に異常信号を配信する機能を備えている。監視カメラ２７は、画像認識機能を搭載した公知のものが利用可能である。なお、監視カメラ２７は画像（動画を含む）を保存する例えばＳＤメモリカード等の記憶手段（不図示）を備えている。
さらに、気象センサ２８は、温湿度、雨量、気圧及び風速等の気象データを取得可能なデバイスである。気象センサ２８は、監視領域の気象データを取得し、取得された気象データから異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに通信制御装置２０を介してサーバ５に異常信号を配信する機能を備える。なお、気象センサ２８は計測した気象データを保存する例えばＳＤメモリカード等の記憶手段（不図示）を備えている。
The camera I / F 25 is an interface for connection with the surveillance camera 27. The sensor I / F 26 is an interface for connection with a weather sensor.
In addition, the monitoring camera 27 acquires an image of the monitoring area, detects whether an abnormality has occurred from the acquired image, and distributes an abnormality signal to the server 5 via the communication control device 20 when an abnormality is detected. It has. As the monitoring camera 27, a known camera equipped with an image recognition function can be used. Note that the monitoring camera 27 includes storage means (not shown) such as an SD memory card for storing images (including moving images).
Further, the weather sensor 28 is a device that can acquire weather data such as temperature and humidity, rainfall, atmospheric pressure, and wind speed. The weather sensor 28 acquires weather data in the monitoring area, detects whether or not an abnormality has occurred from the acquired weather data, and distributes an abnormality signal to the server 5 via the communication control device 20 when an abnormality is detected. Is provided. The weather sensor 28 includes storage means (not shown) such as an SD memory card for storing measured weather data.
なお、親機１０及び子機１１もハードウェアとしては同じものであるが、所定の条件（例えば、モバイル通信の電波強度が一番強い、位置的にすべての監視装置の中心にある等）に基づいて親機１０として設定する。具体的には、ゲートウェイ２２の機能をイネーブルにして親機とし、他の監視装置のゲートウェイ２２の機能をディセーブルにすることにより子機１１として機能させる。本発明に係る遠隔監視システムの一つの特長としては、親機１０として機能させる監視装置を適宜選択できるという点である。 The parent device 10 and the child device 11 are also the same hardware, but under predetermined conditions (for example, the radio wave intensity of mobile communication is the strongest, and is located at the center of all monitoring devices). Based on this, the base unit 10 is set. Specifically, the function of the gateway 22 is enabled to serve as a master unit, and the function of the gateway 22 of another monitoring device is disabled to function as the slave unit 11. One feature of the remote monitoring system according to the present invention is that a monitoring device that functions as the parent device 10 can be selected as appropriate.
監視カメラ２７からの異常信号を親機１０からサーバ５を介して端末１２で受信したユーザから、異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求をサーバ５が受けると、サーバ５は、異常信号を配信した通信制御装置２０に対して画像蓄積データの取得要求指令を送信し、取得要求指令を受信した通信制御装置２０は、サーバ５との間の通信をモバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換えるべくゲートウェイ２２をイネーブルにし、親機１０を介さずにモバイル通信によってインターネット４を介してサーバ５に画像蓄積データを送信する。以下、このシーケンスについて説明する。 When the server 5 receives a request from the user who has received an abnormal signal from the monitoring camera 27 from the parent device 10 via the server 5 at the terminal 12, the server 5 receives an acquisition request for image storage data of the monitoring camera in the monitoring area where the abnormality has occurred. Transmits an acquisition request command for image accumulation data to the communication control device 20 that has delivered the abnormal signal, and the communication control device 20 that has received the acquisition request command performs communication with the server 5 using a mobile communication module. The gateway 22 is enabled to switch to communication, and the image storage data is transmitted to the server 5 via the Internet 4 by mobile communication without passing through the parent device 10. Hereinafter, this sequence will be described.
図５は、本発明に係る遠隔監視システムの初期設定のシーケンスの例を示す図である。
まず、設置現場にいるユーザが、親機１０に付されたＱＲコード（登録商標）を端末（ここでは、例えばカメラ機能の付いたスマートホンとする。）で読み取り、親機に付されたＩＤを読み取る（Ｓ１０１）。同様に、子機に付されたＱＲコード（登録商標）を端末で読み取り、子機に付されたＩＤを読み取る（Ｓ１０２）。
ユーザは、サーバにアクセスして、監視装置の制御アプリのログイン画面を表示させ（Ｓ１０３）、自分のユーザＩＤ及びパスワードを用いてログインする（Ｓ１０４）。そして、親機のＩＤがシステムに登録されたものであれば認証ＯＫ（Ｓ１０５）、同様に子機のＩＤが登録されたものであれば認証ＯＫとする（Ｓ１０６）。
そして、決定された親機と紐づけられる子機の登録を端末から行う（Ｓ１０７）。紐づけ登録が完了すると、端末の画面に「親機／子機紐付登録」の内容が表示される（Ｓ１０８）。このようにして、親機を除くすべての監視装置が子機として登録される（Ｓ１０９）。
親機と子機の紐づけが終了すると、親機を中心とする一つのグループが形成されるので、そのグループに名前を付けて登録する（Ｓ１１０）。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an initial setting sequence of the remote monitoring system according to the present invention.
First, a user at the installation site reads a QR code (registered trademark) attached to the parent device 10 with a terminal (in this case, for example, a smart phone with a camera function), and an ID attached to the parent device. Is read (S101). Similarly, the QR code (registered trademark) attached to the slave unit is read by the terminal, and the ID attached to the slave unit is read (S102).
The user accesses the server, displays the login screen of the control app of the monitoring device (S103), and logs in using his / her user ID and password (S104). If the ID of the parent device is registered in the system, the authentication is OK (S105). If the ID of the child device is registered, the authentication is OK (S106).
Then, registration of the slave unit linked to the determined master unit is performed from the terminal (S107). When the association registration is completed, the content of “main device / child device association registration” is displayed on the terminal screen (S108). In this way, all monitoring devices except the parent device are registered as child devices (S109).
When the association between the parent device and the child device is completed, a single group is formed centering on the parent device, and the group is registered with a name (S110).
そして、端末１２から、親機におけるデータ（気象データ、太陽電池発電量、蓄電量、電波強度情報、正常信号等）収集の間隔及びサーバへのアップロード間隔の設定を入力する（Ｓ１１１）。サーバ５はその情報を親機に伝えて親機を設定する（Ｓ１１２）。
次に、子機からサーバ５に対してモバイル通信の電波強度情報がモバイル通信を用いてアップロード（ＵＰ）される（Ｓ１１３）。後述のように、端末からサーバを経由して子機に接続されている監視カメラの初期設定を行うため、十分な電波強度があるかを確認する必要があるからである。なお、すべての通信制御装置は、電源投入時は親機／子機にかかわらず、ゲートウェイ２２はイネーブルになっているので、サーバ５とモバイル通信により通信を行うことができる。
Then, the terminal 12 inputs the data collection interval (meteorological data, solar cell power generation amount, power storage amount, radio wave intensity information, normal signal, etc.) collection setting and upload interval setting to the server (S111). The server 5 transmits the information to the parent device and sets the parent device (S112).
Next, the radio wave intensity information of the mobile communication is uploaded (UP) using the mobile communication from the slave unit to the server 5 (S113). This is because, as will be described later, it is necessary to check whether there is sufficient radio field strength in order to perform initial setting of the monitoring camera connected to the slave unit via the server from the terminal. Note that all the communication control devices can communicate with the server 5 by mobile communication because the gateway 22 is enabled when the power is turned on regardless of the master unit / slave unit.
次に、親機に接続された監視カメラの設定登録を端末から行う（Ｓ１１４）。端末から設定登録の指令を受けたサーバは、親機との間で監視カメラの設定情報のやりとりを行う（Ｓ１１５）。親機はその設定情報に基づいて監視カメラの初期設定を行う（Ｓ１１６）。
次に、同様に、子機に接続された監視カメラの設定登録を端末から行う（Ｓ１１７）。端末から設定登録の指令を受けたサーバは、子機との間で監視カメラの設定情報のやりとりを行う（Ｓ１１８）。子機はその設定情報に基づいて監視カメラの初期設定を行う（Ｓ１１９）。そして、監視カメラの初期設定が終了すると、端末１２からサーバ５を介して（Ｓ１２０）、初期設定完了コマンドが子機に送られ（Ｓ１２１）、子機のＣＰＵ２４ａは子機のゲートウェイ２２をイネーブルの状態（以下「ＧＷモード」という。）からディセーブルの状態（以下「子機モード」という。）に戻す（Ｓ１２２）。以降定常状態に移行する。
Next, the setting registration of the surveillance camera connected to the parent device is performed from the terminal (S114). Upon receiving the setting registration command from the terminal, the server exchanges the monitoring camera setting information with the parent device (S115). The base unit performs initial setting of the monitoring camera based on the setting information (S116).
Next, similarly, the setting registration of the surveillance camera connected to the slave unit is performed from the terminal (S117). Upon receiving the setting registration command from the terminal, the server exchanges the monitoring camera setting information with the slave unit (S118). The slave unit performs initial setting of the monitoring camera based on the setting information (S119). When the initial setting of the monitoring camera is completed, an initial setting completion command is sent from the terminal 12 via the server 5 (S120) to the child device (S121), and the CPU 24a of the child device enables the gateway 22 of the child device. The state (hereinafter referred to as “GW mode”) is returned to the disabled state (hereinafter referred to as “child device mode”) (S122). Thereafter, the steady state is entered.
図６は、本発明に係る遠隔監視システムの定常時（異常が発生しない時間）のシーケンスの例を示す図である。
親機は子機から定期的にデータを収集する（Ｓ２０１）。収集のタイミングは初期設定で設定したとおりである。子機に接続された監視カメラは常時監視を続け、（異常が発生しない限り）正常動作信号が子機に送られる（Ｓ２０２）。カメラの正常動作信号はＬＰＷＡ通信により親機に送られる（Ｓ２０３）。すべての子機の正常動作信号は、親機からモバイル通信によってサーバ５に送られ（Ｓ２０４）、サーバ５に蓄積される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a sequence at a normal time (a time during which no abnormality occurs) of the remote monitoring system according to the present invention.
The parent device periodically collects data from the child device (S201). The collection timing is as set in the initial setting. The surveillance camera connected to the slave unit is constantly monitored, and a normal operation signal is sent to the slave unit (unless an abnormality occurs) (S202). A normal operation signal of the camera is sent to the parent device by LPWA communication (S203). The normal operation signals of all the slave units are sent from the master unit to the server 5 by mobile communication (S204) and stored in the server 5.
同様に、子機に接続されている太陽電池（不図示）の発電量情報がＬＰＷＡ通信により親機に送られる（Ｓ２０５）。すべての子機の太陽電池の発電量情報は、親機からモバイル通信によってサーバ５に送られ（Ｓ２０６）、サーバ５に蓄積される。
また、同様に、子機に接続されている太陽電池（不図示）の発電量情報がＬＰＷＡ通信により親機に送られる（Ｓ２０５）。すべての子機の太陽電池の発電量情報は、親機からモバイル通信によってサーバ５に送られ（Ｓ２０６）、サーバ５に蓄積される。
さらに、子機に接続されている蓄電池（不図示）の蓄電量情報がＬＰＷＡ通信により親機に送られる（Ｓ２０７）。すべての子機の太陽電池の蓄電量情報は、親機からモバイル通信によってサーバ５に送られ（Ｓ２０８）、サーバ５に蓄積される。
Similarly, the power generation amount information of a solar cell (not shown) connected to the slave unit is sent to the master unit by LPWA communication (S205). The power generation amount information of the solar cells of all the slave units is sent from the master unit to the server 5 by mobile communication (S206) and stored in the server 5.
Similarly, the power generation amount information of a solar cell (not shown) connected to the slave unit is sent to the master unit by LPWA communication (S205). The power generation amount information of the solar cells of all the slave units is sent from the master unit to the server 5 by mobile communication (S206) and stored in the server 5.
Further, the storage amount information of a storage battery (not shown) connected to the slave unit is sent to the master unit by LPWA communication (S207). The storage amount information of the solar cells of all the slave units is sent from the master unit to the server 5 by mobile communication (S208) and stored in the server 5.
次に、子機のモバイル通信（３Ｇ／ＬＴＥ）の電波強度情報が子機から親機にＬＰＷＡ通信により送られる（Ｓ２０９）。すべての子機の電波強度情報は、親機からモバイル通信によってサーバ５に送られ（Ｓ２１０）、サーバ５に蓄積される。この電波強度情報は、親機の電波強度が所定の値以下になったときに、子機の中から電波強度の強いものを選んで親機に変更する際の参考情報として利用される。
また、親機のモバイル通信の電波強度情報もモバイル通信によりサーバに送られる（Ｓ２１１）。
Next, the radio field strength information of the mobile communication (3G / LTE) of the slave unit is sent from the slave unit to the master unit by LPWA communication (S209). The radio field intensity information of all the slave units is sent from the master unit to the server 5 by mobile communication (S210) and stored in the server 5. This radio wave intensity information is used as reference information when the radio wave intensity of the parent device becomes equal to or lower than a predetermined value and a strong radio wave intensity is selected from the slave units and changed to the parent machine.
In addition, the radio field strength information of the mobile communication of the parent device is also sent to the server by mobile communication (S211).
一方、子機に接続された気象センサからは、気象センサで計測された情報が子機に送られ（Ｓ２１２）、子機はその情報をＬＰＷＡ通信によって親機に送り（Ｓ２１３）、親機はそれらを逐次サーバにモバイル通信によって送信する（Ｓ２１４）。
さらに、親機がおかれた周囲の状況を親機に接続された監視カメラで撮像し、親機はその画像をモバイル通信によってサーバ５にＵＰする（Ｓ２１５）。サーバはその画像を端末に表示する（Ｓ２１６）。
ユーザが端末から閲覧したい情報を要求すると（Ｓ２１７）、サーバは必要な情報を端末の画面に表示する（Ｓ２１８）。また、必要なデータをＣＳＶ形式で要求すると（Ｓ２１９）、サーバは必要なデータをＣＳＶ形式にして端末からダウンロードできるようにする（Ｓ２２０）。
On the other hand, from the weather sensor connected to the slave unit, the information measured by the weather sensor is sent to the slave unit (S212), and the slave unit sends the information to the master unit by LPWA communication (S213). They are sequentially transmitted to the server by mobile communication (S214).
Further, the surrounding situation where the master unit is placed is imaged by the surveillance camera connected to the master unit, and the master unit uploads the image to the server 5 by mobile communication (S215). The server displays the image on the terminal (S216).
When the user requests information to be viewed from the terminal (S217), the server displays necessary information on the screen of the terminal (S218). When the necessary data is requested in the CSV format (S219), the server converts the necessary data into the CSV format so that it can be downloaded from the terminal (S220).
図７は、本発明に係る遠隔監視システムにおける気象異常時のシーケンスの例を示す図である。
気象センサから雨量又は風速異常信号が子機に送信されると（Ｓ３０１）、子機はＬＰＷＡ通信によって気象異常信号を親機にＵＰする（Ｓ３０２）。親機はすべての子機の気象異常信号をサーバにモバイル通信によってＵＰする（Ｓ３０３）。
サーバは、気象異常信号に基づいて気象異常警報を端末に報知する（Ｓ３０４）。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a sequence at the time of abnormal weather in the remote monitoring system according to the present invention.
When a rainfall or wind speed abnormality signal is transmitted from the weather sensor to the slave unit (S301), the slave unit uploads the weather abnormality signal to the master unit by LPWA communication (S302). The master unit uploads the weather abnormality signals of all the slave units to the server by mobile communication (S303).
The server notifies the terminal of a weather abnormality alarm based on the weather abnormality signal (S304).
端末で気象異常警報を受信したユーザが、気象異常が発生した監視領域の監視カメラの現在の画像の取得要求（カメラ画像確認要求）をサーバに送ると（Ｓ３０５）、サーバは、カメラ画像確認要求を親機に送り（Ｓ３０６）、親機は、異常信号を配信した子機に対してカメラ画像確認要求をＬＰＷＡ通信により送信する（Ｓ３０７）。
カメラ画像確認要求指令を受信した子機のＣＰＵ２４ａは、ゲートウェイ２２をイネーブルにしてＧＷモードにし、サーバとの間の通信をモバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え（Ｓ３０８）、親機を介さずにモバイル通信によってサーバに現状のカメラ画像を送信できるようにする。
When the user who has received the weather abnormality alarm at the terminal sends a request for acquiring the current image (camera image confirmation request) of the monitoring camera in the monitoring area where the weather abnormality has occurred (S305), the server requests the camera image confirmation. Is transmitted to the parent device (S306), and the parent device transmits a camera image confirmation request to the child device that has delivered the abnormal signal by LPWA communication (S307).
The CPU 24a of the slave unit that has received the camera image confirmation request command enables the gateway 22 to enter the GW mode, switches the communication with the server to the mobile communication by the mobile communication module (S308), and does not go through the base unit. The current camera image can be transmitted to the server by communication.
次に、子機は監視カメラに対して現状のカメラ画像の送信を要求し（Ｓ３０９）、要求された監視カメラは現状のカメラ画像を子機に送信する（Ｓ３１０）。
子機はその現状カメラ画像をモバイル通信によって（親機を介さずに）直接サーバにＵＰする（Ｓ３１１）。サーバはその画像を端末に表示し（Ｓ３１２）、画像を見たユーザがカメラ画像の表示を完了すると（Ｓ３１３）、現状のカメラ画像のＵＰ停止指令がサーバから子機にモバイル通信で送られ（Ｓ３１４）、子機が監視カメラに対して現状のカメラ画像の送信停止を指令する（Ｓ３１５）。と同時に、子機のＣＰＵ２４ａは、ゲートウェイ２２をディセーブルにして子機モードに戻す（Ｓ３１６）。子機はその後定常状態に復帰する。
Next, the slave unit requests the surveillance camera to transmit the current camera image (S309), and the requested surveillance camera transmits the current camera image to the slave unit (S310).
The child device uploads the current camera image directly to the server (without passing through the parent device) via mobile communication (S311). The server displays the image on the terminal (S312), and when the user who viewed the image completes the display of the camera image (S313), an UP stop command for the current camera image is sent from the server to the child device by mobile communication ( In step S314, the slave unit instructs the monitoring camera to stop transmission of the current camera image (S315). At the same time, the CPU 24a of the slave unit disables the gateway 22 and returns to the slave unit mode (S316). The handset then returns to a steady state.
図８は、本発明に係る遠隔監視システムにおける異常イベント発生時のシーケンスの例を示す図である。
監視対象領域に人の侵入や異物の落下等の異常イベントが発生すると、監視カメラは画像認識等によって異常と判断し、子機に対して異常信号を送信する（Ｓ４０１）。監視カメラから異常信号が子機に送信されると、子機はＬＰＷＡ通信によって異常信号を親機にＵＰする（Ｓ４０２）。
と同時に、子機は監視カメラに対して、異常発生の５秒前から発生時までの動画の保存を要求すると共に（Ｓ４０３）、異常発生後６０秒間の動画データの蓄積を要求する（Ｓ４０４）。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a sequence when an abnormal event occurs in the remote monitoring system according to the present invention.
When an abnormal event such as the entry of a person or the fall of a foreign object occurs in the monitoring target area, the monitoring camera determines that there is an abnormality by image recognition or the like, and transmits an abnormal signal to the slave unit (S401). When an abnormal signal is transmitted from the monitoring camera to the slave unit, the slave unit uploads the abnormal signal to the master unit by LPWA communication (S402).
At the same time, the slave unit requests the monitoring camera to save the moving image from 5 seconds before the occurrence of the abnormality to the time of occurrence (S403), and requests the accumulation of moving image data for 60 seconds after the occurrence of the abnormality (S404). .
子機から異常信号を受信した親機は、異常が発生したすべての子機の異常信号をモバイル通信によりサーバ５にＵＰする（Ｓ４０５）。サーバ５は異常が発生したすべての子機の異常信号に基づく異常警報を端末に報知する（Ｓ４０６）。
端末で異常警報を受信したユーザが、異常イベントが発生した監視領域の監視カメラの画像確認要求をサーバに送ると（Ｓ４０７）、サーバは、カメラ画像確認要求を親機に送り（Ｓ４０８）、親機は、異常信号を配信した子機に対してカメラ画像確認要求をＬＰＷＡ通信により送信する（Ｓ４０９）。
カメラ画像確認要求指令を受信した子機のＣＰＵ２４ａは、ゲートウェイ２２をイネーブルにしてＧＷモードにし、サーバとの間の通信をモバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え（Ｓ４１０）、親機を介さずにモバイル通信によってサーバに現状のカメラ画像を送信できるようにする。
The parent device that has received the abnormality signal from the child device uploads the abnormality signals of all the child devices in which the abnormality has occurred to the server 5 by mobile communication (S405). The server 5 notifies the terminal of an abnormality alarm based on the abnormality signal of all the slave units in which an abnormality has occurred (S406).
When the user who has received the abnormality alarm at the terminal sends an image confirmation request for the monitoring camera in the monitoring area where the abnormality event has occurred to the server (S407), the server sends a camera image confirmation request to the parent device (S408). The machine transmits a camera image confirmation request to the slave unit that has delivered the abnormal signal by LPWA communication (S409).
The CPU 24a of the slave unit that has received the camera image confirmation request command enables the gateway 22 to enter the GW mode, switches the communication with the server to the mobile communication by the mobile communication module (S410), and does not go through the base unit. The current camera image can be transmitted to the server by communication.
次に、子機は監視カメラに対して現状のカメラ画像の送信を要求し（Ｓ４１１）、要求された監視カメラは現状のカメラ画像を子機に送信する（Ｓ４１２）。
子機はその現状カメラ画像をモバイル通信によって（親機を介さずに）直接サーバにＵＰする（Ｓ４１３）。サーバはその画像を端末に表示する（Ｓ４１４）。
画像を見たユーザがさらに異常発生５秒前から発生時までの動画（以下「異常５秒前からの動画」という。）を要求すると（Ｓ４１５）、サーバは、異常５秒前からの動画要求を子機に対してモバイル通信により行う（Ｓ４１６）。
異常５秒前からの動画要求を受けた子機は監視カメラに対して異常５秒前からの動画要求を行う（Ｓ４１７）。そこで監視カメラは異常５秒前からの動画を子機に送信し（Ｓ４１８）、子機は異常５秒前からの動画をサーバ５にモバイル通信でＵＰする（Ｓ４１９）。
サーバは受信した異常５秒前からの動画を端末に表示する（Ｓ４２０）。
Next, the slave unit requests the monitoring camera to transmit the current camera image (S411), and the requested monitoring camera transmits the current camera image to the slave unit (S412).
The child device uploads the current camera image directly to the server (without passing through the parent device) via mobile communication (S413). The server displays the image on the terminal (S414).
When the user who has viewed the image further requests a video from 5 seconds before the occurrence of the abnormality to the time of occurrence (hereinafter referred to as “video from 5 seconds before the abnormality”) (S415), the server requests the video from 5 seconds before the abnormality. Is performed by mobile communication to the slave unit (S416).
The slave unit that has received the moving image request from 5 seconds before the abnormality makes a moving image request from 5 seconds before the abnormality to the monitoring camera (S417). Therefore, the surveillance camera transmits a moving image from 5 seconds before the abnormality to the child device (S418), and the child device uploads the moving image from 5 seconds before the abnormality to the server 5 by mobile communication (S419).
The server displays the received moving image from 5 seconds before the abnormality on the terminal (S420).
異常５秒前からの動画を見たユーザがさらに異常発生後６０秒間の動画データ（以下「異常後６０秒間の動画」という。）を要求すると（Ｓ４２１）、サーバは、異常後６０秒間の動画要求を子機に対してモバイル通信により行う（Ｓ４２２）。
異常後６０秒間の動画要求を受けた子機は監視カメラに対して異常後６０秒間の動画要求を行う（Ｓ４２３）。そこで監視カメラは異常後６０秒間の動画を子機に送信し（Ｓ４２４）、子機は異常後６０秒間の動画をサーバ５にモバイル通信でＵＰする（Ｓ４２５）。
サーバは受信した異常後６０秒間の動画を端末に表示する（Ｓ４２６）。
カメラ画像の表示を完了すると（Ｓ４２７）、カメラ画像のＵＰ停止指令がサーバから子機にモバイル通信で送られ（Ｓ４２８）、子機が監視カメラに対してカメラ画像の送信停止を要求する（Ｓ４２９）。と同時に、子機のＣＰＵ２４ａは、ゲートウェイ２２をディセーブルにして子機モードに戻す（Ｓ４３０）。子機はその後定常状態に復帰する。
When a user who has viewed a moving image from 5 seconds before the abnormality requests further moving image data for 60 seconds after the occurrence of the abnormality (hereinafter referred to as “moving image for 60 seconds after the abnormality”) (S421), the server moves the moving image for 60 seconds after the abnormality. A request is made to the slave unit by mobile communication (S422).
The slave unit that has received the moving image request for 60 seconds after the abnormality makes a moving image request for 60 seconds after the abnormality to the surveillance camera (S423). Therefore, the surveillance camera transmits a moving image for 60 seconds after the abnormality to the child device (S424), and the child device uploads the moving image for 60 seconds after the abnormality to the server 5 by mobile communication (S425).
The server displays the received moving image for 60 seconds after the abnormality on the terminal (S426).
When the display of the camera image is completed (S427), a camera image UP stop command is sent from the server to the slave unit by mobile communication (S428), and the slave unit requests the surveillance camera to stop the transmission of the camera image (S429). ). At the same time, the CPU 24a of the slave unit disables the gateway 22 and returns to the slave unit mode (S430). The handset then returns to a steady state.
図９は、本発明に係る遠隔監視システムにおけるリレーモードについて説明するための図である。
リレーモードとは、気象条件など万が一、モバイル通信回線の不具合や電波強度低下があった場合でも、ロバストなＬＰＷＡ通信を用いた情報リレーを実現し、近接した異なるグループを経由して、通信可能な親機から異常イベント発生などを漏らさず通知する機能である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the relay mode in the remote monitoring system according to the present invention.
Relay mode means that even if there is a failure in the mobile communication line or a decrease in radio field strength, such as weather conditions, it realizes information relay using robust LPWA communication and can communicate via different groups in close proximity It is a function to notify the occurrence of abnormal events from the master unit without leaking.
図９において、例えばグループＡの親機１０Ａが悪天候等の理由でモバイル通信の電波強度が低下し、通信ＮＧになった場合、サーバが、同じグループ内の子機１１Ａのうちで一番電波強度の強いものを新たな親機に設定し、元の親機を子機に変更することが可能な場合は問題がないが、同じグループ内にそのような子機が存在しない場合が問題となる。
この場合、親機１０ＡからＬＰＷＡ通信でブロードキャストされた緊急情報は近接する他のグループＢの子機１１Ｂのなかで、送信エリアはかならず重複して被覆して構成されるため、かならず受信できる子機１１Ｂが存在することを利用するものである。
In FIG. 9, for example, when the base station 10A of the group A decreases in radio wave intensity of mobile communication due to bad weather or the like and becomes communication NG, the server is the highest radio wave intensity among the slave units 11A in the same group. If there is no problem when there is no such slave unit in the same group, there is no problem if the original master unit can be changed to a slave unit. .
In this case, the emergency information broadcast by the LPWA communication from the master unit 10A is configured to cover the transmission area in the other group B slave units 11B adjacent to each other, so that the slave unit can always be received. 11B is utilized.
これを利用してＬＰＷＡ通信で（自分が不調であることを）ブロードキャストし、それを受けた近接するグループＢの子機１１Ｂは緊急事態を理解して、たとえば緊急情報を緊急回線として割り当てたチャンネルを使って正常に動作している親機が存在するグループまで情報のリレーを行い、正常に動作している親機（図の場合は親機１０Ｂが正常）を介して緊急情報をサーバ５にＵＰするものである。
それにより、たとえば、集中豪雨などで、たとえある地域でモバイル通信が使えなくても、緊急情報はＬＰＷＡ通信でリレーされ、雨の影響がないたとえば４０ｋｍ遠方の親機からサーバ５にＵＰされるため、ほんの少しの遅延は生ずるが、この仕組みでロバストな長距離ネットワークを構成でき、確実な情報通信が可能となる。
Using this, it broadcasts by LPWA communication (that it is in trouble), and the slave unit 11B of the adjacent group B receiving it understands the emergency situation, for example, a channel to which emergency information is assigned as an emergency line Is used to relay information to the group where there is a parent device that is operating normally, and the emergency information is sent to the server 5 via the parent device that is operating normally (in this case, the parent device 10B is normal). UP.
As a result, for example, even if mobile communication cannot be used in a certain area due to heavy rain, emergency information is relayed by LPWA communication, and is not affected by rain. Although a slight delay occurs, a robust long-distance network can be configured with this mechanism, and reliable information communication is possible.
以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、各装置の具体的な構成、処理の内容、データの構成、使用する装置の台数等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
例えば、定常状態におけるゲートウェイ機能は、複数ある監視装置の中から選ばれた親機１０が果たしているが、専用のゲートウェイ機器を用いて、それを有線あるいは無線（モバイル通信）でインターネットに接続してもよい。サーバ５は自立型サーバ又はクラウドサーバのいずれでもよい。
また、監視装置の初期設定の際にＱＲコード（登録商標）を読み取ることにより監視装置のＩＤを読み取ったが、ＲＦＩＤタグのようなものでも構わなく、あるいは最初から紐づけしたものをリストにして、それを現場に運んで設置してもよい。
さらに、監視装置の電源は太陽電池の場合で説明したが、これに限らず、交流を直流に変換した電源で、かつ、電源に蓄電池（二次電池）を接続したもので構成してもよい。
また、端末はモバイル端末が好ましいが、有線接続の端末でもよいことは勿論である。
Although the description of the embodiment is finished as described above, in the present invention, the specific configuration of each device, the contents of processing, the configuration of data, the number of devices used, and the like are not limited to those described in the embodiment. .
For example, the gateway function in the steady state is fulfilled by the master unit 10 selected from a plurality of monitoring devices, but it is connected to the Internet by wire or wireless (mobile communication) using a dedicated gateway device. Also good. The server 5 may be either a self-supporting server or a cloud server.
In addition, the monitoring device ID is read by reading the QR code (registered trademark) at the time of initial setting of the monitoring device, but it may be an RFID tag or a list of items linked from the beginning. , You may carry it on site and install it.
Furthermore, although the power supply of the monitoring device has been described in the case of a solar battery, the power supply is not limited to this, and may be configured by a power supply in which alternating current is converted into direct current, and a storage battery (secondary battery) connected to the power supply. .
The terminal is preferably a mobile terminal, but may be a wired terminal.
３：基地局、４：ネットワーク回線、５：サーバ、１０：監視装置（親機）、１１：監視装置（子機）、１２：端末、２０：通信制御装置、２１：モバイル通信モジュール、２２：ゲートウェイ、２３：ＬＰＷＡ通信モジュール、２４：制御部、２７：監視カメラ、２８：気象センサ
3: base station, 4: network line, 5: server, 10: monitoring device (master device), 11: monitoring device (slave device), 12: terminal, 20: communication control device, 21: mobile communication module, 22: Gateway: 23: LPWA communication module, 24: Control unit, 27: Monitoring camera, 28: Weather sensor
Claims (9)
前記ゲートウェイ機器と前記ネットワーク回線との間は有線又は無線で接続され、
前記監視装置は、モバイル通信モジュールと特定小電力無線通信モジュールとを内蔵した通信制御装置と、該通信制御装置と接続され、監視領域の画像を取得し、取得された前記画像から異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに前記通信制御装置を介して前記サーバに異常信号を配信することが可能な監視カメラとを備えるとともに、
前記通信制御装置と前記ゲートウェイ機器との間の通信を前記特定小電力無線通信モジュールによる特定小電力無線通信で行い、前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求を前記サーバが受けると、
前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記画像蓄積データの取得要求指令を送信し、
該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記画像蓄積データを送信することを特徴とする遠隔監視システム。 A plurality of monitoring devices, gateway devices connected to the monitoring devices, a server storing an application for controlling the monitoring devices, and a user who can control the monitoring devices by accessing the servers A remote monitoring system connected to each other via a network line so that they can communicate with each other,
The gateway device and the network line are connected by wire or wirelessly,
The monitoring device includes a communication control device including a mobile communication module and a specific low-power wireless communication module, and is connected to the communication control device, acquires an image of a monitoring area, and whether or not an abnormality has occurred from the acquired image And a monitoring camera capable of delivering an abnormality signal to the server via the communication control device when an abnormality is detected,
Communication between the communication control device and the gateway device is performed by specific low power wireless communication by the specific low power wireless communication module, and the abnormality is received from the user who has received the abnormal signal at the terminal via the server. When the server receives an acquisition request for image accumulation data of a monitoring camera in the monitoring area where
The server transmits an acquisition request command for the image accumulation data to the communication control device that has delivered the abnormal signal,
Said communication control apparatus receiving the said mounting resulting request command is switched communications between the server to the mobile communication by the mobile communication module, transmits the image data stored in the server via the network line by the mobile communication A remote monitoring system characterized by:
前記監視装置は、ゲートウェイとモバイル通信モジュールと特定小電力無線通信モジュールとを内蔵した通信制御装置と、該通信制御装置と接続され、監視領域の画像を取得し、取得された前記画像から異常発生の有無を検知し、異常を検知したときに前記通信制御装置を介して前記サーバに異常信号を配信することが可能な監視カメラとを備え、
前記複数ある監視装置のうちの１台を所定の条件に基づいて選択し、該選択された監視装置の通信制御装置のゲートウェイをイネーブル化して親機となし、他の全ての監視装置を子機となすとともに、
前記子機と前記親機との間の通信を前記特定小電力無線通信モジュールによる特定小電力無線通信で行い、かつ、前記親機と前記ネットワーク回線との間はモバイル通信で行い、
前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの画像蓄積データの取得要求を前記サーバが受けると、
前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記画像蓄積データの取得要求指令を送信し、
該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記画像蓄積データを送信することを特徴とする遠隔監視システム。 A plurality of monitoring devices, a server storing an application for controlling the monitoring device, and a user terminal capable of controlling the monitoring device by accessing the server are mutually connected via a network line. A remote monitoring system communicably connected to
The monitoring device includes a communication control device including a gateway, a mobile communication module, and a specific low-power wireless communication module, and is connected to the communication control device, acquires an image of a monitoring area, and an abnormality occurs from the acquired image And a monitoring camera capable of delivering an abnormality signal to the server via the communication control device when an abnormality is detected.
One of the plurality of monitoring devices is selected based on a predetermined condition, the gateway of the communication control device of the selected monitoring device is enabled to be a parent device, and all other monitoring devices are child devices With
Communication between the slave unit and the master unit is performed by specific low-power radio communication by the specific low-power radio communication module, and mobile communication is performed between the master unit and the network line,
When the server receives an acquisition request for image accumulation data of a monitoring camera in a monitoring area where the abnormality has occurred, from the user who has received the abnormality signal at the terminal via the server,
The server transmits an acquisition request command for the image accumulation data to the communication control device that has delivered the abnormal signal,
Said communication control apparatus receiving the said mounting resulting request command is switched communications between the server to the mobile communication by the mobile communication module, transmits the image data stored in the server via the network line by the mobile communication A remote monitoring system characterized by:
前記異常信号を前記サーバを介して前記端末で受信した前記ユーザから、前記異常が発生した監視領域の監視カメラの現在の画像の取得要求を前記サーバが受けると、
前記サーバは、前記異常信号を配信した前記通信制御装置に対して前記現在の画像の取得要求指令を送信し、
該取得要求指令を受信した前記通信制御装置は、前記サーバとの間の通信を前記モバイル通信モジュールによるモバイル通信に切り換え、前記モバイル通信によって前記ネットワーク回線を介して前記サーバに前記現在の画像を送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の遠隔監視システム。 Further, the monitoring device acquires meteorological data of the monitoring area, detects whether or not an abnormality has occurred from the acquired weather data, and detects an abnormality to the server via the communication control device when the abnormality is detected. Equipped with a weather sensor capable of delivering
When the server receives a request for acquiring a current image of a monitoring camera in a monitoring area where the abnormality has occurred from the user who has received the abnormality signal at the terminal via the server,
The server transmits an acquisition request command for the current image to the communication control device that has delivered the abnormal signal,
Said communication control apparatus receiving the said mounting resulting request command is switched communications between the server to the mobile communication by the mobile communication module, transmitting the current image to the server via the network line by the mobile communication The remote monitoring system according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記サーバが、前記親機の電波強度が所定の値以下となった時に、前記子機のうちで一番電波強度の強いものを親機に設定し、元の親機を子機に変更することを特徴とする請求項２に記載の遠隔監視システム。 The communication control device includes a radio wave intensity measuring unit that measures a radio wave intensity of mobile communication, and transmits the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring unit to the server.
When the server has a radio field strength of a predetermined value or less, the server sets the master unit having the highest radio field strength as the master unit, and changes the original master unit to the slave unit. The remote monitoring system according to claim 2 .
前記一のグループ内のすべての監視装置のモバイル通信電波強度が所定の値以下になった時に、当該グループの親機から緊急通信用に予め設定された前記特定小電力通信用の共通チャネルを介して他のグループに緊急事態信号をブロードキャストするとともに、
前記緊急事態信号を受信した近隣のグループの子機から、該子機が紐づけられている親機を介して前記サーバとモバイル通信を行うことを特徴とする遠隔監視システム。 5. The remote monitoring system according to claim 4 , wherein there are a plurality of groups consisting of one master unit and a plurality of slave units linked to the master unit and performing specific low power wireless communication with the master unit. When the mobile communication radio wave intensity of all the monitoring devices in the one group becomes a predetermined value or less, the common channel for the specific low power communication set in advance for emergency communication from the parent device of the group. Broadcast emergency signals to other groups via
A remote monitoring system that performs mobile communication with the server from a slave unit in a neighboring group that has received the emergency signal via a master unit to which the slave unit is linked.
The remote monitoring system according to claim 1, wherein the terminal is a mobile terminal.
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