CN101499119B - 基于射频识别的标签识别方法、系统、及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频识别的标签识别方法，包括：步骤S302，阅读器选择一组标签，其中，一组标签至少包括一个标签；步骤S304，响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器；步骤S306，阅读器对接收的间接标签信息进行第二预定处理，并根据第二预定处理后的得到的标签信息对标签进行识别。此外，本发明还公开了基于射频识别的标签识别系统和装置。通过使用本发明，使阅读器能够在有一个或多个标签同时回复信息的情况下可以从回复信息中得到标签所回复的全部信息，从而减少了时隙的浪费，提高了标签清点的效率。

Description

基于射频识别的标签识别方法、系统、及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及基于射频识别的标签识别方法、系统、及装置。

背景技术

RFID是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID系统包括阅读器和标签，通过无线信道相联系。标签主要包括天线和芯片，每个标签包含唯一的电子商品编码(EPC，也可称为标签的ID)。阅读器的任务是当标签进入阅读器的工作范围时，以非接触的方式读出标签信息，并将此信息传给主机做进一步的处理。常规的工作流程是：首先阅读器发起命令，向标签请求数据，标签响应命令，将EPC等数据传给阅读器，阅读器将数据传给主机做进一步的处理。

如图1所示，在现行的RFID国际标准EPCglobal Class 1 Gen2中对标签的识别过程是：S11，阅读器首先选择一组标签；S12，标签响应选择指令；S13，阅读器发送指令给标签一个时隙范围；S14，标签在该时隙范围内随机选择一个时隙，并产生一个16位的随机数，当选择的时隙到来时，将所产生的16位随机数回复给阅读器；S15，在仅有一个回复的随机数的情况下，阅读器正确接收后将该随机数返回给标签让其确认；S16，标签确认无误后才将EPC发给阅读器完成识别过程；其中，在S15中，如果无回复或发生碰撞，即，有多个标签选择在同一时隙发送16位随机数，阅读器将忽略该时隙的回复，要求标签重新选择时隙或进入下一个时隙的清点；此时，在S16中，标签重新选择时隙或进入下一个时隙的清点。

此外，在ISO18000-6typeB类协议中，对于标签回复的处理主要是基于二叉树的思想，其中，要求标签有一个随机数产生器可以产生0或1，需要一个计数器，且计数器为0时标签回复信息给阅读器。如图2所示，其操作过程如下：S21，阅读器首先选择所需要的标签；S22，标签响应选择指令；S23，阅读器发出开始清点命令；S24，所有标签的计数器置为0并向阅读器发送ID；S25，如果同时隙有多个标签回复，即，发生碰撞时，阅读器则忽略该次的回复而要求回复的标签(即原计数器值为0的标签)产生一个随机数，随机数为0的标签重新回复ID，不为0的标签将计数器置为1并等待，原计数器值不为0的标签将计数器值加1，如此反复直至可以识别出单一标签；如果仅有一个标签回复且阅读器接收正确或者无标签回复，阅读器发送成功确认指令，回复的标签(即原计数器值为0的标签)接收成功确认指令后不再响应，原计数器值不为0的标签则将计数器值减1，减为0的标签回复ID。如此反复，直到所有标签都被清点完成。

从以上对两种方法的描述中，可以看出两种方法都是基于时分多址技术的，并且均存在一个问题，即，当发生碰撞时，阅读器都是简单的忽略该时隙内标签的回复，从而浪费了该时隙，进而影响了RFID系统整体的识别性能。

至今，尚未提出能够有效解决该问题的技术方案。

发明内容

考虑到相关技术中存在的不能识别同时隙中多个标签回复信息的问题而做出本发明，本发明的主要目的在于提供一种基于射频识别的标签识别机制，使得阅读器能够根据标签回复的信息对标签进行识别。

根据本发明的实施例，提供了一种基于射频识别的标签识别方法，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别。

该方法包括：阅读器选择一组标签，其中，一组标签至少包括一个标签；响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器；阅读器对接收的间接标签信息进行第二预定处理，并根据第二预定处理后的得到的标签信息对标签进行识别。

其中，标签信息为以下任一种：标签生成的随机数；标签标识。

并且，在标签信息为随机数的情况下，指令为时隙选择指令，用于指示标签选择时隙并回复信息，并且标签响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送指令，并在指令中携带一个时隙范围；标签从时隙范围内选择一个时隙；在选择的时隙到达时，标签回复间接标签信息。

另一方面，在标签信息为标签标识的情况下，指令为清点指令，并且标签响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送清点指令；标签将其计数器置为0，并向阅读器回复间接标签信息。

此外，第一预定处理为：标签从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息，其中，阅读器中存储有正交码组，

并且，第二预定处理为：阅读器根据其存储的正交码组中标签预先选择的码字，获得相应的标签信息。

另一方面，第一预定处理为：标签对标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为间接标签信息，

并且，第二预定处理为：阅读器对接收到的间接标签信息进行解扩处理，得到标签信息。

其中，直接序列扩频处理所使用的码字从标签预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入标签和阅读器，其中，阅读器中存储有正交码组。

此外，在一组标签中的多个标签同时回复间接标签信息且所使用的码字相同的情况下，阅读器忽略多个标签回复的间接标签信息。

根据本发明的另一实施例，提供了一种基于射频识别的标签识别系统，包括标签和阅读器。具体地，标签响应于阅读器的指令，对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器；阅读器用于选择标签组中的标签，并对接收的间接标签信息进行第二预定处理，并根据第二预定处理后的得到的标签信息对标签进行识别。

其中，标签信息为以下任一种：标签生成的随机数；标签标识。

并且，在标签信息为随机数的情况下，来自阅读器的指令为时隙选择指令，用于指示标签选择时隙并回复信息，并且标签响应于阅读器的指令，将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送指令，并在指令中携带一个时隙范围；标签从时隙范围内选择一个时隙；在选择的时隙到达时，标签回复间接标签信息。

此外，在标签信息为标签标识的情况下，指令为清点指令，并且标签响应于阅读器的指令，对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送清点指令；标签将其计数器置为0，并向阅读器回复间接标签信息。

并且，第一预定处理为以下之一：

标签从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息；以及

标签对标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为间接标签信息；

其中，直接序列扩频处理所使用的码字从标签预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入标签和阅读器，其中，阅读器中存储有直接序列扩频处理所使用的正交码组。

根据本发明的再一个实施例，提供了一种基于射频识别的标签识别装置，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别。

该装置包括：第一预定处理模块，用于对标签需要向阅读器回复的标签信息进行第一预定处理；发送模块，用于将经过第一预定处理模块处理的标签信息作为间接标签信息发送到阅读器；接收模块，用于接收发送给阅读器的间接标签信息；第二预定处理模块，用于对接收模块接收的间接标签信息进行第二预定处理，得到标签信息；识别模块，用于根据由第二预定处理模块处理得到的标签信息对标签进行识别。

其中，第一预定处理模块的第一预定处理为以下任一种：

从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息；

利用从正交码组中选择的码字或预先指定的码字对标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为间接标签信息。

并且，装置进一步包括：存储模块，用于存储正交码组或预先指定的码字。

通过本发明的上述技术方案，使阅读器能够在有一个或多个标签同时回复信息的情况下回复信息中得到标签所回复的全部信息，从而减少了时隙的浪费，提高了标签清点的效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据相关技术的EPCglobal C1 G2对回复信息的处理流程图；

图2是根据相关技术的ISO18000-6typeB对回复信息的处理流程图；

图3是根据本发明方法实施例的基于射频识别的标签识别方法的流程图；

图4是根据本发明方法实施例的方法中实现回复信息处理的示意图；

图5是EPCglobal C1 G2采用根据本发明方法实施例的方法后的处理流程图；

图6是ISO18000-6typeB采用根据本发明方法实施例的方法后的处理流程图；

图7是根据本发明系统实施例的基于射频识别的标签识别系统的框图；以及

图8是根据本发明装置实施例的基于射频识别的标签识别装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

在本实施例中，提供了一种基于射频识别的标签识别方法，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别。

如图3所示，根据本实施例的基于射频识别的标签识别方法包括：步骤S302，阅读器选择一组标签，其中，一组标签至少包括一个标签；步骤S304，响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器；步骤S306，阅读器对接收的间接标签信息进行第二预定处理，并根据第二预定处理后的得到的标签信息对标签进行识别。

其中，标签信息为以下任一种：标签生成的随机数；标签标识。

并且，在标签信息为随机数的情况下，指令为时隙选择指令，用于指示标签选择时隙并回复信息，并且标签响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送指令，并在指令中携带一个时隙范围；标签从时隙范围内选择一个时隙；在选择的时隙到达时，标签回复间接标签信息。

另一方面，在标签信息为标签标识的情况下，指令为清点指令，并且标签响应于阅读器的指令，标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器的操作具体为：

阅读器向标签发送清点指令；标签将其计数器置为0，并向阅读器回复间接标签信息。

此外，第一预定处理为：标签从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息，其中，阅读器中存储有正交码组，

并且，第二预定处理为：阅读器根据其存储的正交码组中标签预先选择的码字，获得相应的标签信息。

另一方面，第一预定处理为：标签对标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为间接标签信息，

并且，第二预定处理为：阅读器对接收到的间接标签信息进行解扩处理，得到标签信息。

其中，直接序列扩频处理所使用的码字从标签预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入标签和阅读器，其中，阅读器中存储有正交码组。

如图4所示，标签端根据所需回复的信息选择相应的正交码字或经过直接序列扩频后再经过载波调制后发送给阅读器。对于无源标签而言，载波调制采用的是反向散射调制技术(backscatter)。阅读器接收回复信号后经过载波解调和其它相关处理后即可得到标签所发的信息。

此外，在该方法中，在一组标签中的多个标签同时回复间接标签信息且所使用的正交码相同的情况下，认为发生了碰撞，阅读器忽略多个标签回复的间接标签信息。

下面将描述根据本实施例的方法在EPCglobal C1 G2和ISO18000-6typeB中应用的具体实例。

图5是在EPCglobal C1 G2流程中应用该发明的处理流程图。如图5所示，具体包括以下处理：S51，首先阅读器选择一组感兴趣的标签；S52，标签响应选择指令；S53，阅读器给标签发送一个时隙范围并要求标签回复信息；S54，标签在该时隙范围内随机选择一个时隙并产生一个随机数并经过第一预定处理后得到间接标签信息，当它时隙到来时，将该间接标签信息直接发送给阅读器；S55，阅读器接收回复信息，通过相关处理后得到随机数或正交码字，若为正交码字可查询预先存储的正交码组即可得到正交码字所对应的随机数；此时，如果有多个标签同时发送随机数Ni(i大于或等于1)，由于正交码组的正交特性，阅读器依然可以从相叠加的信号中恢复出所发送的信号而不用忽略该时隙的全部回复信息；接着阅读器将得到的随机数一一发送给标签即可与单个标签分别建立联系而进行后续操作；S56，标签在正确接收后回复标签的ID。

图6是在ISO18000-6typeB流程中应用该发明的处理流程图。如图6所示，具体包括以下处理：S61，首先阅读器选择一组感兴趣的标签；S62，标签响应选择指令；S63，阅读器发送开始清点指令；S64，标签的计数器初始值为0，并根据ID回复经过第一预定处理后得到间接标签信息；S65，阅读器在规定时隙内开始接收标签回复信号，阅读器接收到回复信号后经过相关处理可得到标签所发的ID或正交码字，若为正交码字可查询预先存储的正交码组即可得到正交码字所对应的ID。此时，如果有多个标签同时发送，由于正交码字的正交性，阅读器同样可以从相叠加的信号中恢复出所发送的信号而不用忽略该时隙的全部回复信息，并分别向标签返回确认指令；S66，标签接收确认指令，在确认成功后不再做出响应。

系统实施例

在本实施例中，提供了一种基于射频识别的标签识别系统。

如图7所示，该系统包括标签702和阅读器704。

具体地，标签702标签响应于阅读器704的指令，对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器704；

阅读器704用于选择标签组中的标签702，并对接收的间接标签信息进行第二预定处理，并根据第二预定处理后的得到的标签信息对标签702进行识别。

其中，标签信息为以下任一种：标签生成的随机数；标签标识。

具体地，在标签信息为随机数的情况下，来自阅读器704的指令为时隙选择指令，用于指示标签702选择时隙并回复信息，并且标签702响应于阅读器704的指令，将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器704的操作具体为：

阅读器704向标签702发送指令，并在指令中携带一个时隙范围；标签702从时隙范围内选择一个时隙；在选择的时隙到达时，标签702回复间接标签信息。

另一方面，在标签信息为标签标识的情况下，指令为清点指令，并且标签702响应于阅读器704的指令，对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到阅读器704的操作具体为：

阅读器704向标签702发送清点指令；标签702将其计数器置为0，并向阅读器704回复间接标签信息。

此外，上述第一预定处理为以下之一：标签702从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息；以及标签702对标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为间接标签信息；其中，直接序列扩频处理所使用的正交码从标签702预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入标签702，其中，阅读器704中存储有正交码组。

装置实施例

在本实施例中，提供了一种基于射频识别的标签识别装置，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别。

如图8所示，根据本实施例的基于射频识别的标签识别装置包括：第一预定处理模块802，用于对标签需要向阅读器回复的标签信息进行第一预定处理；发送模块804，用于将经过第一预定处理模块802处理的标签信息作为间接标签信息发送到阅读器；接收模块806，用于接收发送给阅读器的间接标签信息；第二预定处理模块808，用于对接收模块806接收的间接标签信息进行第二预定处理，得到标签信息；识别模块810，用于根据由第二预定处理模块808处理得到的标签信息对标签进行识别。

其中，上述第一预定处理模块802的第一预定处理为以下任一种：从预先存储的正交码组中选择与标签信息对应的码字，将选择的码字作为间接标签信息；利用从所述正交码组中选择的码字或预先指定的码字对所述标签信息进行直接序列扩频处理，将经过所述直接序列扩频处理的标签信息作为所述间接标签信息。

此外，该装置可进一步包括：存储模块812，用于存储正交码组或预先指定的码字。

综上所述，借助于本发明的技术方案，使阅读器能够在有一个或多个标签同时回复信息的情况下可以从回复信息中得到标签所回复的全部信息，从而减少了时隙的浪费，提高了标签清点的效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种基于射频识别的标签识别方法，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别，其特征在于，所述方法包括：

阅读器选择一组标签，其中，所述一组标签至少包括一个标签；

响应于所述阅读器的指令，所述标签从预先存储的正交码组中随机选择码字对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器；

所述阅读器对接收的所述间接标签信息进行第二预定处理，并根据所述第二预定处理后的得到的所述标签信息对所述标签进行识别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标签信息为以下任一种：所述标签生成的随机数；标签标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述标签信息为随机数的情况下，所述指令为时隙选择指令，用于指示所述标签选择时隙并回复信息，并且所述标签响应于所述阅读器的指令，所述标签将需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器的操作具体为：

所述阅读器向所述标签发送指令，并在所述指令中携带一个时隙范围；

所述标签从所述时隙范围内选择一个时隙；

在选择的所述时隙到达时，所述标签回复所述间接标签信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述标签信息为标签标识的情况下，所述指令为清点指令，并且所述标签响应于所述阅读器的指令，所述标签将需要回复的标签信息进行所述第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器的操作具体为：

所述阅读器向所述标签发送清点指令；

所述标签将其计数器置为0，并向所述阅读器回复所述间接标签信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定处理为：

所述标签从预先存储的正交码组中选择与所述标签信息对应的码字，将选择的所述码字作为所述间接标签信息，其中，所述阅读器中存储有所述正交码组，

并且，所述第二预定处理为：

所述阅读器根据其存储的所述正交码组中所述标签预先选择的所述码字，获得相应的标签信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定处理为：

所述标签对所述标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为所述间接标签信息，

并且，所述第二预定处理为：

所述阅读器对接收到的所述间接标签信息进行解扩处理，得到所述标签信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述直接序列扩频处理所使用的码字从所述标签预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入所述标签，其中，所述阅读器中存储有所述正交码组。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，

在所述一组标签中的多个标签同时回复所述间接标签信息且所使用的码字相同的情况下，所述阅读器忽略所述多个标签回复的所述间接标签信息。

9.一种基于射频识别的标签识别系统，包括标签和阅读器，其特征在于，

所述标签响应于所述阅读器的指令，从预先存储的正交码组中随机选择码字对需要回复的标签信息进行第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器；

所述阅读器用于选择标签组中的所述标签，并对接收的所述间接标签信息进行第二预定处理，并根据所述第二预定处理后的得到的所述标签信息对所述标签进行识别。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述标签信息为以下任一种：所述标签生成的随机数；标签标识。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，在所述标签信息为随机数的情况下，来自所述阅读器的所述指令为时隙选择指令，用于指示所述标签选择时隙并回复信息，并且所述标签响应于所述阅读器的指令，将需要回复的标签信息进行所述第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器的操作具体为：

所述阅读器向所述标签发送指令，并在所述指令中携带一个时隙范围；

所述标签从所述时隙范围内选择一个时隙；

在选择的所述时隙到达时，所述标签回复所述间接标签信息。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，在所述标签信息为标签标识的情况下，所述指令为清点指令，并且所述标签响应于所述阅读器的指令，对需要回复的标签信息进行所述第一预定处理，将经过所述第一预定处理的标签信息作为间接标签信息回复到所述阅读器的操作具体为：

所述阅读器向所述标签发送清点指令；

所述标签将其计数器置为0，并向所述阅读器回复所述间接标签信息。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一预定处理为以下之一：

所述标签从预先存储的正交码组中选择与所述标签信息对应的码字，将选择的所述码字作为所述间接标签信息；以及

所述标签对所述标签信息进行直接序列扩频处理，将经过直接序列扩频处理的标签信息作为所述间接标签信息；

其中，所述直接序列扩频处理所使用的码字从所述标签预先存储的正交码组中随机选择，或者预先随机选择或生成并预先存入所述标签和所述阅读器，其中，所述阅读器中存储有所述直接序列扩频处理所使用的所述正交码组。

14.一种基于射频识别的标签识别装置，用于阅读器根据标签回复的信息对标签进行识别，其特征在于，所述装置包括：

第一预定处理模块，用于从所述标签预先存储的正交码组中随机选择码字对所述标签需要向所述阅读器回复的标签信息进行第一预定处理；

发送模块，用于将经过所述第一预定处理模块处理的所述标签信息作为间接标签信息发送到所述阅读器；

接收模块，用于接收发送给所述阅读器的所述间接标签信息；

第二预定处理模块，用于对所述接收模块接收的所述间接标签信息进行第二预定处理，得到所述标签信息；

识别模块，用于根据由所述第二预定处理模块处理得到的所述标签信息对所述标签进行识别。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

所述第一预定处理模块的所述第一预定处理为以下任一种：

从预先存储的正交码组中选择与所述标签信息对应的码字，将选择的所述码字作为所述间接标签信息；

利用从所述正交码组中选择的码字或预先指定的码字对所述标签信息进行直接序列扩频处理，将经过所述直接序列扩频处理的标签信息作为所述间接标签信息。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

存储模块，用于存储所述正交码组或预先指定的所述码字。

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