CN104994138A - 定位设备、定位系统及其数据传输方法 - Google Patents

定位设备、定位系统及其数据传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，公开了一种定位设备、定位系统及其数据传输方法。本发明中，定位系统的数据传输方法，包含以下步骤：计算定位设备采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；若间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；若上报缓存队列中有效点的个数大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间，则将上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器。与现有技术相比，本发明可以兼顾定位系统数据传输的流量消耗与及时性，在降低流量消耗的同时，又可以将数据及时地输出。

Description

定位设备、定位系统及其数据传输方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术，特别涉及一种定位设备、定位系统及其数据传输方法。
背景技术
无线通信设备的GPS(全球定位系统)通过移动网络将设备内置的GPS所采集到的信息按应用场景要求上报至后台服务器，其中，上传数据的一个重要的功能指标是如何平衡设备的流量消耗和数据的准确性、及时性、有效性之间的关系。传统的数据上报压缩策略相对简单，大部分无法兼顾数据流量的消耗及数据及时性。比如，上传数据的功能指标一共有三个：数据量、压缩率与上传频率；三者基本关系是数据量越大，信息量越大，理论压缩率越高，单位时间内上传频率越低，及时性越差。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种定位设备、定位系统及其数据传输方法，可以兼顾定位系统数据传输的流量消耗与及时性，在降低流量消耗的同时，又可以将数据及时地输出。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种定位系统的数据传输方法，包含以下步骤：
计算定位设备采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
若所述上报缓存队列中有效点的个数大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器。
本发明的实施方式还提供了一种定位设备，包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块；
所述采集模块，用于采集定位点信息；
所述计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
所述判断模块，用于判断所述间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
所述判断模块，还用于判断所述上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发所述压缩模块；
所述压缩模块，用于将所述上报缓存队列中的数据进行压缩；
所述传输模块，用于将压缩后的数据输出至所述服务器。
本发明的实施方式还提供了一种定位系统，包含定位设备与服务器；
所述服务器用于接收所述定位设备采集的定位点信息；
所述定位设备包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块；
所述采集模块，用于采集定位点信息；
所述计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
所述判断模块，用于判断所述间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
所述判断模块，还用于判断所述上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发所述压缩模块；
所述压缩模块，用于将所述上报缓存队列中的数据进行压缩；
所述传输模块，用于将压缩后的数据输出至所述服务器。
本发明实施方式相对于现有技术而言，对采集的定位点信息进行筛选过滤，只将定位的有效点输出至服务器，这样，可以减少传输数据的流量消耗；而且，本发明中定位设备不是将每一个有效点实时输出至服务器，而是，将筛选出的有效点放进上报缓存队列中，当上报缓存队列中有效点的个数大于或者等于第一上报阈值时，才将上报缓存队列中的数据进行压缩后输出至服务器，这样，将多个有效点信息进行压缩后再进行数据传输，可以降低数据流量消耗；同时，只要上报缓存队列中有效点的个数达到第一上报阈值，一旦距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间，就将压缩后的数据输出至服务器，这样，可以将采集的定位点信息及时地输出至服务器。总之，本发明可以兼顾定位系统数据传输的流量消耗与及时性，在降低流量消耗的同时，又可以将数据及时地输出。
另外，在所述计算定位设备采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离的步骤之后，还包含以下步骤：若所述间隔距离小于所述预设阈值，则丢弃采集的定位点信息。
另外，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之后，还包含：若所述上报缓存队列中有效点的个数大于第二上报阈值，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器；其中，所述第二上报阈值大于所述第一上报阈值。一旦上报缓存队列中有效点的个数大于第二上报阈值，便强制将上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器，这样，可以避免出现问题时上报缓存队列中的数据达到第一上报阈值而迟迟无法输出数据的情况，保证数据输出的及时性。
另外，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之后，还包含：若所述上报缓存队列中有效点的个数小于所述第一上报阈值，且距离上次上报的间隔时间大于第二上报间隔时间，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器；其中，所述第二上报间隔时间大于所述第一上报间隔时间。当上报缓存队列中的有效点的个数始终达不到第一上报阈值时，一旦距离上次上报的间隔时间大于第二上报间隔时间，便强制将上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器，这样，可以保证数据的及时性。
另外，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之前，包含以下步骤：所述服务器根据应用场景将应用场景对应的参数发送至所述定位设备；其中，所述参数包含预设阈值、第一上报阈值与第一上报间隔时间；所述定位设备接收到所述参数后实施生效。服务器根据当前应用场景将应用场景对应的参数发送至定位设备，作为定位设备传输数据的依据，这样，可以有针对性地根据应用场景动态调整数据的流量消耗。
另外，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之前，包含以下步骤：所述服务器接收用户上传的参数；其中，所述参数包含预设阈值、第一上报阈值与第一上报间隔时间；所述服务器将接收的参数发送至所述定位设备；所述定位设备接收到所述参数后实施生效。用户通过服务器将新的参数下发至定位设备，作为定位设备传输数据的依据，这样，用户可以根据实际情况调整数据的流量消耗。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的定位系统的数据传输方法的流程示意图；
图2是根据本发明第二实施方式的定位系统的数据传输方法的流程示意图；
图3是根据本发明第三实施方式的定位系统的结构示意图；
图4是根据本发明第四实施方式的定位系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种定位系统的数据传输方法，具体流程如图1所示，包含以下步骤：
步骤101，服务器将各参数传输至定位设备，定位设备接收到参数后实施生效。具体地说，服务器根据当前应用场景，将各个参数下发至定位设备，定位设备在接收到各个参数时实施生效。其中，上述参数包含：预设阈值(DIS)、第一上报阈值(N)、第二上报阈值(Nmax)、第一上报间隔时间(Tmin)与第二上报间隔时间(Tmax)；且第二上报阈值(Nmax)大于第一上报阈值(N)，第二上报间隔时间(Tmax)大于大于第一上报间隔时间(Tmin)。
比如，在租车市场，可能要求是一个小时获取一次数据，两次定位点间的距离可能达到100米以上。服务器在了解到定位设备安装的场景需求时(定位设备安装在车辆上)，可以直接下发新的参数，调整定位数据量。
服务器根据当前应用场景将应用场景对应的参数发送至定位设备，作为定位设备传输数据的依据，这样，可以有针对性地根据应用场景动态调整数据的流量消耗。
步骤102，采集定位信息。定位设备(比如GPS器件)上电后会不断地采集定位信息，且每次仅采集一个定位点信息。
步骤103，判断是否存在有效点。若是，则执行步骤104，否则，执行步骤105。
步骤105，将采集的定位点设置为有效点。一般情况下，是将首次采集的定位点设置为有效点，并返回步骤102，继续采集定位信息。
步骤104，计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离。若已经存在有效点，则计算本次采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离。
步骤106，判断计算的间隔距离是否大于或者等于预设阈值(DIS)。若是，则执行步骤107，否则，执行步骤108。
步骤107，将本次采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列。其中，上报缓存队列中的数据是待向服务器输出的数据。
步骤108，丢弃本次采集的定位点信息。具体地说，若采集的定位点与上一次采集的有效点之间的间隔距离小于DIS，说明二者之间的间隔距离太小，本次采集的定位点的意义不大；将本次采集的定位点信息丢弃，就是过滤掉无意义的数据，避免数据过于密集，消耗数据流量。
步骤109，判断上报缓存队列中的定位点的个数是否大于或者等于第一上报阈值(N)且小于第二上报阈值(Nmax)。若是，则执行步骤110，否则，执行步骤111。
原则上，只要上报缓存队列中的定位点的个数大于或者等于第一上报阈值(N)，就可以考虑上传数据，为避免由于其他因素引起的、当上报缓存队列中的定位点的个数大于或者等于第一上报阈值(N)时无法上传数据的情况，设置强制上传数据的第二上报阈值(Nmax)。当上报缓存队列中的定位点的个数小于第二上报阈值(Nmax)时，暂不考虑强制上传。
步骤110，判断距离上次上报的间隔时间是否达到第一上报间隔时间(Tmin)。若是，则执行步骤112，否则，执行步骤102。在上报缓存队列中的定位点的个数达到第一上报阈值(N)时，为避免高频率上传数据，还要限制相邻两次上传数据的时间间隔。只有上报缓存队列中的定位点的个数达到第一上报阈值(N)，且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间(Tmin)时，才上传数据至服务器，否则，继续采集数据，直至距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间(Tmin)。其中，第一上报间隔时间(Tmin)是设置的最小上报间隔时间。
步骤111，判断上报缓存队列中的定位点的个数是否小于第一上报阈值。若是，则执行步骤113，否则，执行步骤112。
步骤113，判断距离上次上报的时间是否大于第二上报间隔时间。若是，则执行步骤112，否则，执行步骤102。当上报缓存队列中的定位点的个数始终小于第一上报阈值，为保证数据的及时性，要依据当前时间距上次上传上报时间是否大于第二上报时间间隔决定是否上传上报缓存队列中的数据。
若上报缓存队列中的定位点的个数始终小于第一上报阈值，而且当前时间距上一次上报时间大于第二上报时间间隔，为保证数据及时性，则强制执行步骤112；但是，若上报缓存队列中的定位点的个数小于第一上报阈值，当前时间距上一次上报时间大于上报时间间隔(Tmin)，但是还小于第二上报时间间隔(Tmax)，则返回步骤102，继续采集定位信息，直至当前时间距上一次上报时间大于第二上报时间间隔，再强制执行步骤112。
步骤112，将上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器。在满足上述上传数据的条件时，将上报缓存队列中的数据进行压缩。对于不同的上传数据的条件，上报缓存队列中的数据长度不固定。从理论上讲，N、Tmin的值越大，上传的数据量越大，压缩效果就越好。将多个有效点信息进行压缩后再进行数据传输，可以降低数据流量消耗。
在本步骤中，采用ZLIB算法对上报缓存队列中的数据进行压缩。其中，ZLIB是提供数据压缩用的函式库，此函式库为自由软件，使用ZLIB授权。作为一种事实上的业界标准，其优点是代码的可移植性高，宽松的许可以及较小的内存占用，可在大部分嵌入式设备中应用。从原理上来说可以使用其他的无损压缩算法替换ZLIB，如LZW压缩算法(Lempel-Ziv-WelchEncoding)等。
与现有技术相比，对采集的定位点信息进行筛选过滤，只将定位的有效点输出至服务器，这样，可以减少传输数据的流量消耗；而且，本发明中定位设备不是将每一个有效点实时输出至服务器，而是，将筛选出的有效点放进上报缓存队列中，当上报缓存队列中有效点的个数大于或者等于第一上报阈值时，才将上报缓存队列中的数据进行压缩后输出至服务器，这样，将多个有效点信息进行压缩后再进行数据传输，可以降低数据流量消耗；同时，只要上报缓存队列中有效点的个数达到第一上报阈值，一旦距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间，就将压缩后的数据输出至服务器，这样，可以将采集的定位点信息及时地输出至服务器。总之，本发明可以兼顾定位系统数据传输的流量消耗与及时性，在降低流量消耗的同时，又可以将数据及时地输出。
本发明的第二实施方式涉及一种定位系统的数据传输方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，服务器根据应用场景将应用场景对应的参数发送至定位设备，可以有针对性地根据应用场景动态调整数据的流量消耗。而在本发明第二实施方式中，用户通过服务器将各个参数下放至定位设备，这样，用户可以根据实际情况调整数据的流量消耗。
具体地说，本实施方式中的定位系统的数据传输方法，具体如图2所示，包含步骤201～步骤214，其中，步骤202～步骤214分别与第一实施方式中的步骤101～步骤113相同，在此不再赘述。下面具体介绍步骤201：
步骤201，服务器接收用户上传的各参数。具体地说，用户可以通过终端上安装的客户端将各参数上传至服务器，服务器在接收到用户上传的参数时，将接收的参数输出至定位设备。比如，在租车市场，如果发现车辆(车辆上安装有定位设备)丢失或者发生意外，原有的定位参数可能不适合，需要一个更实时性的策略，用户可以通过终端(比如电脑、手机)上安装的客户端把新的参数发给服务器，由服务器下发给定位设备，在本实施例中，减小预设阈值(DIS)、第一上报阈值(N)、第一上报间隔时间(Tmin)。这样，用户可以根据实际情况调整数据的流量消耗。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种定位系统，如图3所示，包含：定位设备与服务器。
服务器，用于根据应用场景将应用场景对应的参数发送至定位设备，并接收定位设备采集的定位点信息；其中，下发的参数包含预设阈值(DIS)、第一上报阈值(N)、第二上报阈值(Nmax)、第一上报间隔时间(Tmin)与第二上报间隔时间(Tmax)；且第二上报阈值(Nmax)大于第一上报阈值(N)，第二上报间隔时间(Tmax)大于大于第一上报间隔时间(Tmin)。
定位设备，用于接收到参数后实施生效，并采集定位点信息并输出至服务器。
其中，定位设备包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块。
采集模块，用于采集定位点信息。
计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离。
判断模块，用于判断间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列。
判断模块，还用于判断上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发所述压缩模块。
判断模块，还用于判断上报缓存队列中有效点的个数是否大于第二上报阈值，若是，则触发压缩模块。其中，第二上报阈值大于第一上报阈值。
判断模块，还用于判断上报缓存队列中有效点的个数是否小于第一上报阈值，且距离上次上报的间隔时间大于第二上报间隔时间，若是，则触发压缩模块。其中，第二上报间隔时间大于第一上报间隔时间。
压缩模块，用于将上报缓存队列中的数据进行压缩。
传输模块，用于将压缩后的数据输出至服务器。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本发明第四实施方式涉及一种定位系统。第四实施方式与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第三实施方式中，服务器根据应用场景将应用场景对应的参数发送至定位设备，可以有针对性地根据应用场景动态调整数据的流量消耗。而在本发明第四实施方式中，定位系统还包含终端，具体如图4所示，终端用于接收用户输入的参数并将参数输出至服务器，服务器将接收的各个参数下放至定位设备，这样，用户可以根据实际情况调整数据的流量消耗。
由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本发明第五实施方式涉及一种定位设备，包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块。
采集模块，用于采集定位点信息。
计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离。
判断模块，用于判断间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列。
判断模块，还用于判断上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发压缩模块。
压缩模块，用于将上报缓存队列中的数据进行压缩。
传输模块，用于将压缩后的数据输出至服务器。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种定位系统的数据传输方法，其特征在于，包含以下步骤：
计算定位设备采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
若所述上报缓存队列中有效点的个数大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器。
2.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在所述计算定位设备采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离的步骤之后，还包含以下步骤：
若所述间隔距离小于所述预设阈值，则丢弃采集的定位点信息。
3.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之后，还包含：
若所述上报缓存队列中有效点的个数大于第二上报阈值，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器；
其中，所述第二上报阈值大于所述第一上报阈值。
4.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之后，还包含：
若所述上报缓存队列中有效点的个数小于所述第一上报阈值，且距离上次上报的间隔时间大于第二上报间隔时间，则将所述上报缓存队列中的数据进行压缩并输出至服务器；
其中，所述第二上报间隔时间大于所述第一上报间隔时间。
5.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之前，包含以下步骤：
所述服务器根据应用场景将应用场景对应的参数发送至所述定位设备；其中，所述参数包含预设阈值、第一上报阈值与第一上报间隔时间；
所述定位设备接收到所述参数后实施生效。
6.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在若所述间隔距离大于或者等于预设阈值，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列的步骤之前，包含以下步骤：
所述服务器接收用户上传的参数；其中，所述参数包含预设阈值、第一上报阈值与第一上报间隔时间；
所述服务器将接收的参数发送至所述定位设备；
所述定位设备接收到所述参数后实施生效。
7.根据权利要求1所述的定位系统的数据传输方法，其特征在于，在所述将上报缓存队列中的数据进行压缩的步骤中，
采用ZLIB算法对所述上报缓存队列中的数据进行压缩。
8.一种定位设备，其特征在于，包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块；
所述采集模块，用于采集定位点信息；
所述计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
所述判断模块，用于判断所述间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
所述判断模块，还用于判断所述上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发所述压缩模块；
所述压缩模块，用于将所述上报缓存队列中的数据进行压缩；
所述传输模块，用于将压缩后的数据输出至所述服务器。
9.一种定位系统，其特征在于，包含定位设备与服务器；
所述服务器用于接收所述定位设备采集的定位点信息；
所述定位设备包含：采集模块、计算模块、判断模块、压缩模块与传输模块；
所述采集模块，用于采集定位点信息；
所述计算模块，用于计算采集的定位点与上一次定位的有效点之间的间隔距离；
所述判断模块，用于判断所述间隔距离是否大于或者等于预设阈值，若是，则将采集的定位点设置为有效点，并将该有效点放入上报缓存队列；
所述判断模块，还用于判断所述上报缓存队列中有效点的个数是否大于或者等于第一上报阈值且距离上次上报的间隔时间达到第一上报间隔时间；若是，则触发所述压缩模块；
所述压缩模块，用于将所述上报缓存队列中的数据进行压缩；
所述传输模块，用于将压缩后的数据输出至所述服务器。
10.根据权利要求9所述的定位系统，其特征在于，还包含终端；
所述终端，用于接收用户输入的参数并将所述参数输出至所述服务器；
其中，所述参数包含预设阈值、第一上报阈值与第一上报间隔时间；
所述服务器，还用于将接收的参数输出至所述定位设备；
所述定位设备，还用于接收到所述参数后实施生效。
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