CN105656590B - 实现时间同步的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现时间同步的方法，包括通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间；按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。此外，还提供了一种实现时间同步的装置和系统。通过标准时钟授时服务将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间进行统一，将时间偏差限定在足够小的范围内，以此保证系统的时间统一和同步，并保证公共安全应急指挥系统正常运行。

Description

实现时间同步的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种实现时间同步的方法、装置和系统。
背景技术
计算机时钟用于记录事件的时间信息，如E-mail信息、文件创建和访问时间、数据库处理时间等。如果计算机时钟不精确，那么这些应用中很多将无法正常工作。比如对时间敏感的计算机系统，如金融业界服务器、EDI、大型分布式商业数据库、航空航天控制计算机等，更需要高精密的时间信息。因此，需要通过标准时钟授时服务将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间进行统一，将时间偏差限定在足够小的范围内。
标准授时全网实现时间同步平台主要为在公安、消防行业部署的各类信息化系统提供统一的同步时钟源服务，其中系统包含了通信、网络、计算机等众多的系统和设备，能否保证系统的时间统一和同步是一个关系到公共安全应急指挥系统能否正常运行的关键问题。
发明内容
基于此，有必要针对信息系统的时间存在的不统一、不同步的问题，提供一种实现时间同步的方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种实现时间同步的方法。
一种实现时间同步的方法，包括：
通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间；
按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；
若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在其中一个实施例中，还包括：若未接收到同步时钟源发送的标准同步时间，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；
根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在其中一个实施例中，所述同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源，还包括：
当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
在其中一个实施例中，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，包括：
若处在上级的信息系统中，则接收上级同步时钟源发送的标准同步时间；
若处在下级的信息系统中，则接受下级同步时钟源发送的标准同步时间。
根据本发明的另一方面，提供了一种实现时间同步的装置，所述装置包括：
第一接收模块，用于通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间；
获取模块，用于按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；
更改模块，若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在其中一实施例中，所述装置还包括：反馈模块，用于若未接收到同步时钟源发送的标准同步时间，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；
重新接收模块，用于根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在其中一实施例中，所述同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源，还包括：
第二接收模块，用于当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
在其中一实施例中，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，包括：
第三接收模块，用于当处在上级的信息系统中，接收上级同步时钟源发送的标准同步时间；
第四接收模块，用于当处在下级的信息系统中，接受下级同步时钟源发送的标准同步时。
根据本发明的第三方面，提供了一种实现时间同步的系统。
一种实现时间同步的系统，所述系统包括计算机终端、同步时钟源以及同步时钟客户端；
所述同步时钟客户端通过局域网接收所述同步时钟源发送的标准同步时间；
所述同步时钟客户端按照设置的时间间隔获取所述计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；
所述同步时钟客户端检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在其中一个实施例中，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源；
所述同步时钟客户端用于若所述同步时钟客户端和计算机终端位于上级的信息系统，则接收所述上级同步时钟源发送的标准同步时间；
所述同步时钟客户端还用于若所述同步时钟客户端和计算机终端位于下级的信息系统，则通过局域网接收所述下级同步时钟源发送的标准同步时间。
上述实现时间同步的方法、装置和系统，通过接收同步时钟源发送的携带有当前最新时间以及更新时间命令的控制信号；解析该控制信号中的信息，以获得该当前最新时间；按照设置的时间间隔检测系统时间，若检测出该系统时间出现异常，将系统时间更改为该当前最新时间。通过标准时钟授时服务将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间进行统一，将时间偏差限定在足够小的范围内，以此保证系统的时间统一和同步。
附图说明
图1为一个实施例中的实现时间同步的方法流程图。
图2为一个实施例中的实现时间同步的装置的模块框图。
图3为另一个实施例中的实现时间同步的信息系统的示意图。
图4为又一个实施例中的实现时间同步的信息系统的示意图。
图5为再一个实施例中的实现时间同步的信息系统的示意图。
具体实施方式
请参照图1所示出的一种实现时间同步的方法流程图，一种实现时间同步的方法，该方法包括：
S101：通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间。
具体的，请参照图3示出的一应用场景中，时钟同步客户端302通过局域网接收同步时钟源302发送的标准同步时间，该同步时钟源302接收授时卫星发送的标准同步时间，该标准同步时间为当前时间；请参照图3的包括单个同步时钟源的信息系统的示意图，具体的，如果应用场景为单体(小型)的信息化系统的授时和同步中，如：某市公安局、县公安局、消防支队等，则在现场需要部署一台同步时钟源302，该同步时钟源302通过局域网与多个局域网内的计算机终端304总线式通信连接，该时钟同步客户端303可以设置在计算机终端304的内部，也可以设置在外部，该时钟同步客户端303对应有一时钟同步服务器，该时钟同步客户端303为一内置软件，该授时卫星301在本发明实施例1中可为授时北斗卫星，或者授时GPS卫星。该同步时钟源302通过授时卫星301获取标准同步时间，并将该标准同步时间通过广播的形式发送到公安局、县公安局或者消防支队的各个计算机终端304中。
S102：按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致。
请参见图3，在本实施例中，该设置的时间间隔可为5分钟。时钟同步客户端303每隔5分钟获取计算机终端304的系统时间，并将该系统时间与标准同步时间进行对比。
S103：若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
请参见图3，时钟同步客户端303检测计算机终端304的系统时间，具体的，可从系统的日志文件中检测计算机终端304的系统时间t1，或者通过其他的方式，若发现该系统时间t1与标准同步时间不一致，则将该系统时间t1进行更改，以更改至为标准同步时间。
在一个实施例中，若在S102：解析该控制信号中的信息，以获得该当前最新时间后，未发现该当前时间的信息，则该方法还包括：若未接收到同步时钟源发送的标准同步时间，则向所述同步时钟源反馈的携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
具体的，例如某市公安局的某一计算机终端C中的同步时钟客户端发现没有接收到同步时钟源发送的控制信号，则向该同步时钟源反馈携带有自身标识符C的请求重传信号“请求同步时钟源服务器重新传送时间信息至计算机终端C”，此时同步时钟源对该请求重传信号进行反馈，并将该自身标识符C添加到重传控制信号“将当前最新时间发送至计算机终端C”中。在其他的实施例中，如果计算机终端为其他的计算机终端，则将该自身标识符替换为其他的标识符即可。
在一个实施例中，若所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，则当计算机终端处在上级的信息系统中，则通过局域网接收上级同步时钟源发送的标准同步时间；当该计算机终端处在下级的信息系统中，则通过局域网接收下级同步时钟源发送的标准同步时间。
具体的，请参照图4的包括上级同步时钟源和下级同步时钟源的信息系统的示意图。具体的，如果应用场景为大型的信息化系统的授时和同步中，例如以省为单位统一部署或部署级别较多较为庞大的信息化系统的授时与同步中，如：以省为单位统一部署的全省公安、消防系统，部署方式为在省厅或总队统一部署一台上级同步时钟源402作为同步时钟源获取授时卫星401的授时时间，该授时时间为标准同步时间，在各市局或支队部署下级同步时钟源404，通过局域网络与省厅或总队的上级同步时钟源402连接获取统一授时时间实现级联连接，该同步时钟客户端405也可以设置在外部并与该计算机终端406连接，该同步时钟客户端405通过局域网络连接各级的同步时钟源402，获取统一标准同步时钟。具体的，若该计算机终端处在上级的信息系统中，举例为广东省厅总局，则该时钟同步客户端405接收上级同步时钟源402发送的携带有标准同步时间的控制信号；若该计算机终端处在下级的信息系统中，举例为阳江市、珠海市或者江门市的市局或者公安厅队中，则时钟同步客户端405接收下级同步时钟源404发送的标准同步时间，并将该标准同步时间发送至对应的计算机终端。
在另一个实施例中，同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源，则该方法还包括：当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
具体的，请参照图5中的包括主同步时钟源和备同步时钟源的信息系统的示意图。当该同步时钟源包括主同步时钟源502和备同步时钟源503，该时钟同步客户端505接收主同步时钟源502发送的携带有标准同步时间的控制信号包括：通过时钟同步客户端505接收主同步时钟源502发送的携带有标准同步时间的信号；或者，当该主同步时钟源502出现异常时，该时钟同步客户端505接收该备同步时钟源发送的携带有标准同步时间的控制信号。
需要说明的是，主备同步时钟源服务主要应用于对时间同步要求比较高的信息化系统，通过部署主备同步时钟源服务器保证同步时钟服务的不间断，主备同步时钟源分别独立通过授时卫星501和授时卫星504获得卫星授时信号。正常情况下，对应的计算机终端508通过同步时钟客户端505获得当前最新时间，备用同步时钟源503通过检测信号定时检测主同步时钟源的运行情况，当主同步时钟源502发生故障时备用同步时钟源接管，向各计算机终端的同步时钟客户端505发送标准同步时钟信息。
需要说明的是，上述术语同步时钟源为被认可的标准同步时钟源，提供可供追溯到国际标准实验室的合适的时间和/或频率，如中国科学院国家授时中心时间服务器、北斗卫星系统、全球定位系统(GPS)等。这些国际标准实验室维护的时钟作为国际原子时(TAI)和协调世界时(UTC)时标的基础。
网络授时协议为在网络上传递统一、标准的时间而建立的规则、标准或约定的合集。常用的网络授时协议有：网络时间协议(NTP)、简单网络时间协议(SNTP)、精确时间协议(PTP)。具体的，北斗卫星系统为中国自主发展、独立运行的区域性有源三维全球卫星定位与通信系统，提供定位、导航和授时服务。需要说明的是，在一个测量集合上，待测时钟与理想参考时钟的时间或频率误差的平均值，用来度量对平均值误差的偏离。
需要说明的是，系统应采用客户端/服务器模式，其中时钟源服务器为标准19英寸1U或2U标准机箱，便于安装；硬件设备及内置时钟源服务软件组成服务端，通过局域网或广域网实现全网授时。
需要说明的是，该同步时钟源所采用的GPS与北斗双时钟源，应具备GPS与北斗两个独立的授时服务时钟源，互为冗余，可根据需要进行切换。在输入输出接口方面，时钟源服务器应具有标准100M以太网接口、RS232接口。另外，该同步时钟源保持自守时，各级时钟源服务器的累积误差应小于100毫秒/天。需要说明的是，其信号及天线需要支持单星授时模式，适用于型号效果不佳的情况，天线可根据现场情况灵活部署天线，如：屋顶或贴窗。在自保持能力方面，该同步时钟源收不到卫星信号后，自保持能力优于0.42μS/min，同步时钟源服务器应支持9000个同步时钟客户端连接，其中，该同步时钟源的精度为1～10ms，此外，该同步时钟源具备电源中断、GPS失步告警等功能。该GPS接收天线应考虑防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计；并且，该同步时钟源具有自复位能力，在因干扰造成装置程序出错时，能自动恢复正常工作。此外，该同步时钟源有多种工作状态指示(电源指示、运行指示、GPS信号接收指示、同步时钟客户端连接数量显示等)，便于运行值班人员的日常巡视。该电源需要220V/110V交、直流自适应，双电源冗余。此外，该同步时钟源GPS的接收频率为1575.42MHz，该同步时钟源的接收灵敏度为捕获时小于-160dBW，跟踪时小于-163dBW。该同步时钟源的捕获时间为装置冷启动时小于5min；该同步时钟源热启动时小于1min，该同步时钟源的12个并行通道为GPS接收机。该同步时钟源还包括一北斗接收器，其通道为6；该同步时钟源的接收机的灵敏度为-157.6dBW；冷启动的首捕时间为小于或等于2秒；失锁重捕时间小于或等于1秒。此外，该同步时钟源平均无故障间隔时间(MTBF)大于或等于150000小时；平均维修时间(MTTR)一般不大于30分，使用寿命不少于20年，并且正常使用条件下无须维护。该同步时钟源指定NTP服务器时钟参考模式，可以从用户设定的其它NTP服务器获取时钟。
上述实现时间同步的方法，通过接收同步时钟源发送的携带有当前最新时间以及更新时间命令的控制信号；解析该控制信号中的信息，以获得该当前最新时间；按照设置的时间间隔检测系统时间，若检测出该系统时间出现异常，将系统时间更改为该当前最新时间。通过标准时钟授时服务将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间进行统一，将时间偏差限定在足够小的范围内，以此保证系统的时间统一和同步，并保证公共安全应急指挥系统正常运行。
在另一个实施例中，如图2所示，提供了一种实现时间同步的装置。该装置包括：
第一接收模块100，用于通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间。
获取模块200，用于按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致。
更改模块300，若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在一个实施例中，该装置还包括反馈模块，用于当未接收到同步时钟源发送的标准同步时间，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；重新接收模块，用于根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
在一个实施例中，若所述同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源，该装置还包括：第二接收模块，用于当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
在一个实施例中，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，该装置还包括：第三接收模块，用于当处在上级的信息系统中，接收上级同步时钟源发送的标准同步时间；第四接收模块，用于当处在下级的信息系统中，接收下级同步时钟源发送的标准同步时间。
在一个实施例中，该装置所在的网络所使用的网络授时协议有：网络时间协议(NTP)、简单网络时间协议(SNTP)、精确时间协议(PTP)以及信息系统内部使用的协议。
上述实现时间同步的装置，通过标准时钟授时服务将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间进行统一，将时间偏差限定在足够小的范围内，以此保证系统的时间统一和同步，并保证公共安全应急指挥系统正常运行。
在一个实施例中，提供了一种实现时间同步的系统，该系统包括计算机终端、同步时钟源以及同步时钟客户端；该同步时钟客户端通过局域网接收该同步时钟源发送的标准同步时间；该同步时钟客户端按照设置的时间间隔获取该计算机终端的系统时间，并检测该系统时间与该标准同步时间是否一致；该同步时钟客户端检测出该系统时间与该标准同步时间不一致，则根据该标准同步时间更改该计算机终端的系统时间。
具体的，请参照图3所示，该系统包括计算机终端304、同步时钟源302以及同步时钟客户端303。当然，还可包括图3示出的授时卫星301，在该实施例中，在实现时间同步的过程中，同步时钟源302从该授时卫星301中获取标准同步时间，该授时卫星301可为北斗卫星或者GPS卫星，该同步时钟客户端303通过局域网接收该同步时钟源302发送的标准同步时间，当然，在其他的实施例中，也可不用通过局域网进行接收。同步时钟客户端303按照设置的时间间隔获取该计算机终端304的系统时间，并检测该系统时间与该标准同步时间是否一致；该同步时钟客户端用于检测出该系统时间与该标准同步时间不一致，则根据该标准同步时间更改该计算机终端的系统时间。
在本实施例中的另一个具体的应用场景中，如图4所示，该同步时钟源包括上级同步时钟源402和与上级同步时钟源402连接的下级同步时钟源404；同步时钟客户端和计算机终端403位于上级的信息系统，则同步时钟客户端用于通过局域网接收上级同步时钟源402发送的标准同步时间；同步时钟客户端按照设置的时间间隔，具体的可为5秒、10秒或其他时间获取计算机终端403的系统时间，并检测系统时间与标准同步时间是否一致，若该同步时钟客户端检测出系统时间与标准同步时间不一致，则根据标准同步时间更改计算机终端的系统时间，计算机终端403在接收到同步时钟客户端更改系统时间的指令后，将系统时间更改为标准同步时间并进行指示。
请继续参照图4，若该同步时钟客户端405和计算机终端406位于下级的信息系统，则同步时钟客户端405用于通过局域网接收下级同步时钟源404发送的标准同步时间(该下级同步时钟源404的时间通过连接同步时钟源402进行获取)；同步时钟客户端405按照设置的时间间隔获取计算机终端406的系统时间，并检测系统时间与标准同步时间是否一致；同步时钟客户405端检测出系统时间与标准同步时间不一致，则根据标准同步时间更改计算机终端的系统时间。
以上该实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种实现时间同步的方法，其特征在于，包括：
通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，若计算机终端处在上级的信息系统中，则通过局域网接收上级同步时钟源发送的标准同步时间，若所述计算机终端处在下级的信息系统中，则通过局域网接收下级同步时钟源发送的标准同步时间；
按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，从所述计算机终端系统的日志文件中检测所述计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；
若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间；
若未接收到所述同步时钟源发送的控制信号，即未接收到同步时钟源发送的标准同步时间时，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，所述请求重传信号为请求所述同步时钟源重新传送时间信息至与所述标识符对应的计算机终端，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；
根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
2.根据权利要求1所述的实现时间同步的方法，其特征在于，所述同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源，还包括：
当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
3.一种实现时间同步的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一接收模块，用于通过局域网接收同步时钟源发送的标准同步时间，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，所述接收模块用于当计算机终端处在上级的信息系统中，接收上级同步时钟源发送的标准同步时间，当计算机终端处在下级的信息系统中，接受下级同步时钟源发送的标准同步时间；
获取模块，用于按照设置的时间间隔获取计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致；
更改模块，若检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间；反馈模块，用于若未接收到所述同步时钟源发送的控制信号，即未接收到同步时钟源发送的标准同步时间时，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，所述请求重传信号为请求所述同步时钟源重新传送时间信息至与所述标识符对应的计算机终端，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；
重新接收模块，用于根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述同步时钟源包括主同步时钟源和备同步时钟源；所述接收模块用于当所述主同步时钟源出现异常时，接收所述备同步时钟源发送的标准同步时间。
5.一种实现时间同步的系统，其特征在于，所述系统包括计算机终端、同步时钟源以及同步时钟客户端；
所述同步时钟源用于发送标准同步时间至所述同步时钟客户端，所述同步时钟源包括上级同步时钟源和与所述上级同步时钟源连接的下级同步时钟源，所述同步时钟客户端用于若所述同步时钟客户端和所述计算机终端位于上级的信息系统，则接收所述上级同步时钟源发送的标准同步时间，所述同步时钟客户端还用于若所述同步时钟客户端和计算机终端位于下级的信息系统，则通过局域网接收所述下级同步时钟源发送的标准同步时间；
所述同步时钟客户端用于通过局域网接收所述同步时钟源发送的标准同步时间，按照设置的时间间隔获取所述计算机终端的系统时间，并检测所述系统时间与所述标准同步时间是否一致，当检测出所述系统时间与所述标准同步时间不一致，则根据所述标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间；
所述同步时钟客户端用于若未接收到所述同步时钟源发送的控制信号，即若未接收到同步时钟源发送的标准同步时间时，则向所述同步时钟源反馈携带有对应的计算机终端的标识符的请求重传信号，所述请求重传信号为请求所述同步时钟源重新传送时间信息至与所述标识符对应的计算机终端，并根据所述请求重传信号获取所述同步时钟源发送的与所述计算机终端标识符对应的标准同步时间；根据接收到的所述计算机终端标识符对应的标准同步时间更改所述计算机终端的系统时间；
所述计算机终端用于在所述同步时钟客户端更改所述系统时间后，将系统时间显示为所述标准同步时间。
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