DE19731000A1 - Measurement data transmission method e.g. for electricity meter - Google Patents
Measurement data transmission method e.g. for electricity meterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung mittels eines oder mehrerer Meßgeräte aufgenommener Meßdaten innerhalb eines oder mehrerer Gebäude komplexe zu einer Empfangseinrichtung, wobei einem oder mehreren Meßgeräten eine Dateneinkopplungsvorrichtung zur Datenübertragung an eine Datenleitung zugeordnet ist, welche mit der eine Datenauskopplungsvorrichtung aufweisenden Empfangseinrichtung kommuniziert.The invention relates to a method for transmission by means of one or more Measuring devices of recorded measurement data within one or more buildings complex to a receiving device, one or more measuring devices a data coupling device for data transmission to a data line is assigned, which with a data decoupling device Receiving device communicates.
Ein derartiges Verfahren kommt beispielsweise im Rahmen der Meßdatenübertra gung von Energiezählern innerhalb eines Gebäudekomplexes zu einer zentralen Auslesestelle zum Einsatz. Zur Datenübertragung sind in der Regel zusätzliche Verkabelungen zwischen den jeweiligen Sende- und Empfangsstationen erforder lich, das heißt, es muß in aufwendiger Weise eine separate Datenleitung verlegt werden. Alternativ hierzu ist es auch bekannt, die Daten über die 230 V Stromlei tung zu übertragen, wobei diese Art des Datentransfers den Nachteil der aufgrund der notwendigen Isolationsanforderungen beachtlich hohen Kosten in sich birgt. Eine weitere Möglichkeit ist die, die Daten über ein Breitbandkabel zu übertragen, wozu aber ein oder mehrere Frequenzbereiche im Breitbandkabel für diese Da tenübertragung extra reserviert und freigeschalten werden müssen, so daß die nutzbaren Frequenzen reduziert werden müssen. Auch diese Mehrfachnutzung eines Breitbandkabels, welches bereits gebäudeseitig verlegt sein kann, ist damit nachteilig, auch im Hinblick auf die Anzahl der freischaltbaren Frequenzbereiche.Such a method occurs, for example, as part of the measurement data transfer supply of energy meters within a building complex to a central one Readout point for use. There are usually additional ones for data transmission Cabling between the respective sending and receiving stations required Lich, that is, a separate data line must be laid in a complex manner become. As an alternative to this, it is also known to use the data via the 230 V power supply device to transfer, this type of data transfer has the disadvantage of due of the necessary insulation requirements involves considerable costs. Another option is to transfer the data over a broadband cable, but why one or more frequency ranges in the broadband cable for this Da transmission must be specially reserved and activated so that the usable frequencies must be reduced. This multiple use too of a broadband cable, which can already be installed on the building side disadvantageous, also with regard to the number of frequency ranges that can be activated.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, eine einfache und die eingangs genannten Nachteile beseitigende Datenübertragung zu gewährleisten.The invention is therefore based on the problem of specifying a method which it enables a simple and eliminates the disadvantages mentioned above To ensure data transmission.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß als Datenleitung eine innerhalb des Gebäude komplexes laufende Telekommunikationsleitung, insbesondere eine Fernsehlei tung des Breitbandkabelnetzes verwendet wird, und daß die Datenübertragung durch Spreizbandmodulation erfolgt. To solve this problem in a method of the type mentioned provided according to the invention that as a data line within the building complex ongoing telecommunications line, especially a television line device of the broadband cable network is used, and that the data transmission by spreading band modulation.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt zur Datenübertragung eine Spreizband modulation, welche den Vorteil hat, daß innerhalb des erfindungsgemäß verwen deten, gebäudeseitig bereits fest verlegten Telekommunikationskabels kein Fre quenzbereich für diese Übertragung reserviert werden muß. Vielmehr ist mit be sonderem Vorteil die spektrale Leistungsdichte der mittels Spreizbandmodulation eingekoppelten Energie derart niedrig, daß es zu keinerlei Beeinträchtigung der normalerweise auf dieser Datenleitung übertragenen Daten, beispielsweise des Rundfunk- oder Fernsehempfangs, kommt. Der besondere Vorteil der Spreiz bandmodulation liegt darin, daß die Übertragung im gleichen Frequenzbereich wie die "normale" Datenübertragung erfolgt, so daß eventuell vorhandene Frequen zweichen oder Gleichspannungstrennungen nicht wirksam werden. Bedingt durch die Möglichkeit einer störungsfreien Parallelübertragung sind mit besonderem Vorteil keine Abstimmungen zwischen den Gewerken der Gebäudetechnik einer seits und den Dienstleistungsanbietern der Telekommunikationsdaten anderer seits notwendig, trotzdem kann das gleiche Medium genutzt werden.The method according to the invention uses a spreading band for data transmission modulation, which has the advantage that use within the invention telecommunications cables that are already permanently installed on the building range must be reserved for this transmission. Rather, with be a particular advantage is the spectral power density of the spread spectrum modulation Coupled energy so low that there is no impairment of the data normally transmitted on this data line, for example the Radio or television reception comes. The special advantage of the spread band modulation is that the transmission in the same frequency range as the "normal" data transmission takes place, so that any existing frequencies two or DC voltage separations do not take effect. Due the possibility of interference-free parallel transmission are special Advantage no coordination between the building technology trades on the part and the service providers of the telecommunication data of others necessary, but the same medium can still be used.
Sofern möglich, kann erfindungsgemäß der Spreizbandmodulationsbereich in ei nem Frequenzbereich liegen, der außerhalb des für die Übertragung der Tele kommunikationsdaten reservierten Frequenzbereichs liegt. Wenn dies nicht mög lich ist, kann erfindungsgemäß die Spreizbandmodulation innerhalb eines Fre quenzbereichs, welcher innerhalb des für die Übertragung der Telekommunikati onsdaten vorgesehenen Frequenzbereichs liegt, erfolgen, zusätzlich oder alterna tiv hierzu kann die Spreizbandmodulation erfindungsgemäß auch mit einer einen oder mehrere bestimmte Frequenzbereiche betonenden Codierung erfolgen, das heißt, bei dieser Verfahrensalternative kann beispielsweise der Frequenzbereich zwischen zwei Telekommunikations-Frequenzbereichen angehoben werden, so daß die jeweiligen Empfangseinrichtung die innerhalb dieses Frequenzbereichs übertragenen Daten besser auslesen kann. Die Datenübertragung zur Datenein kopplungsvorrichtung selbst kann dabei kabel- und/oder funkgestützt erfolgen, das heißt, zwischen Meßgerät und Dateneinkopplungsvorrichtung ist eine ent sprechende Kabel- oder Funkverbindung gelegt, die vorteilhaft den Datentransfer auch bei getrennter Anordnung der Elemente ermöglicht. If possible, according to the invention the spreading band modulation range can be in an egg nem frequency range that is outside the for the transmission of the Tele communication frequency reserved frequency range. If this is not possible Lich, according to the invention the spreading band modulation can be within one fre frequency range, which is within the range for the transmission of telecommunications provided frequency range, take place, additionally or alterna The spread band modulation can also be used according to the invention with one or several coding that emphasize certain frequency ranges, the This means, for example, that the frequency range can be used with this alternative method be raised between two telecommunications frequency ranges, so that the respective receiving device is within this frequency range read out transferred data better. The data transfer to the data coupling device itself can be cable and / or radio-assisted, that is, there is an ent between the measuring device and the data coupling device speaking cable or radio connection, which is advantageous for data transfer even if the elements are arranged separately.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann vor gesehen sein, daß eine zum Senden ausgebildete Dateneinkopplungsvorrichtung und eine zum Empfangen ausgebildete Datenauskopplungsvorrichtung verwendet wird, oder - alternativ - daß als Dateneinkopplungsvorrichtung und als Datenaus kopplungsvorrichtung jeweils eine kombinierte Sende-Empfangseinrichtung ver wendet wird. Die erste Erfindungsalternative läßt jeweils nur eine unidirektionale Datenübertragung zu, wohingegen mit besonderem Vorteil die zweite Erfin dungsalternative eine bidirektionale Datenkommunikation ermöglicht, das heißt, mittels der Datenauskopplungsvorrichtung beziehungsweise der Empfangseinrich tung ist es möglich, beispielsweise eine bestimmte Datenauskopplungsvorrichtung und damit ein bestimmtes Meßgerät unmittelbar anzusprechen und sofern erfor derlich spezifische Daten hiervon abzufragen. Im Falle einer bidirektionalen Da tenübertragung können erfindungsgemäß die Meßdaten eines oder mehrerer Meßgeräte an einer der jeweiligen Dateneinkopplungsvorrichtung und/oder der Datenauskopplungsvorrichtung zugeordneten Anzeigeeinrichtung, insbesondere einem Fernsehempfänger visualisiert werden, das heißt, es ist möglich, spezifi sche Daten entweder im jeweiligen Gebäudebereich, beispielsweise einer Woh nung, beim Verbraucher direkt wiederzugeben, oder aber beispielsweise im Rah men der Auslesung unmittelbar an der Datenauskopplungsvorrichtung selbst. Zweckmäßigerweise wird erfindungsgemäß eine in eine Anzeigeeinrichtung, ins besondere einen Fernsehempfänger integrierte Dateneinkopplungsvorrichtung und/oder Datenauskopplungsvorrichtung verwendet.According to an expedient development of the inventive concept, before be seen that a data coupling device designed for transmission and uses a data extraction device designed for receiving is, or - alternatively - that as a data coupling device and as a data out Coupling device each a combined transceiver ver is applied. The first alternative of the invention leaves only one unidirectional Data transmission to, whereas the second inven advantage alternative enables bidirectional data communication, that is, by means of the data decoupling device or the receiving device device, it is possible, for example, a specific data decoupling device and thus to address a specific measuring device directly and if necessary to query specific data of this. In the case of a bidirectional da According to the invention, the measurement data of one or more can be transmitted Measuring devices on one of the respective data coupling devices and / or the Display device associated with data decoupling device, in particular be visualized on a television receiver, that is, it is possible to specifi data either in the respective building area, for example a flat to give directly to the consumer, or for example in the frame readout directly on the data decoupling device itself. According to the invention, one is expediently inserted into a display device special data coupling device integrated in a television receiver and / or data extraction device used.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung auch ein System zur Übertragung von mittels eines oder mehrerer Meßgeräte aufgenommener Meßdaten innerhalb eines oder mehrerer Gebäudekomplexe. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dateneinkopplungs- und die Datenauskopplungsvorrich tungen für eine Datenübertragung basierend auf einer Spreizbandmodulation ausgebildet sind, und daß die Datenleitung eine Telekommunikationsleitung, ins besondere eine Fernsehleitung des Breitbandkabelnetzes ist. Dabei können die Dateneinkopplungs- und die Datenauskopplungsvorrichtung für eine Spreizband modulation innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs, welcher der oder den Übertragungsfrequenzen der Telekommunikationsdaten überlagert ist, aus gebildet sein, wobei zweckmäßig auch eine Spreizbandmodulation mit einer einen oder mehrere bestimmte Frequenzbereiche betonenden Codierung mit den erfin dungsgemäß verwendeten Dateneinkopplungs- und Datenauskopplungsvorrich tungen möglich sein kann. Die Meßgeräte und die zugeordneten Dateneinkopp lungsvorrichtungen innerhalb des Systems selbst können weiterhin für eine kabel- und/oder funkgestützte Datenübertragung ausgebildet sein. Um bei dem System einen unidirektionalen Datentransfer zu ermöglichen, kann erfindungsgemäß die Dateneinkopplungsvorrichtung als Sender und die Datenauskopplungsvorrichtung als Empfänger ausgebildet sein, für einen bidirektionalen Betrieb werden als Da teneinkopplungs- und als Datenauskopplungsvorrichtung jeweils kombinierte Sen de- und Empfangseinrichtungen verwendet.In addition to the method according to the invention, the invention also relates to a system for the transmission of recorded by means of one or more measuring devices Measurement data within one or more building complexes. This is through characterized in that the data coupling and the data coupling device for data transmission based on spread band modulation are formed, and that the data line is a telecommunications line, ins special is a television line of the broadband cable network. The Data coupling and the data coupling device for a spreading band modulation within a predetermined frequency range which the or is superimposed on the transmission frequencies of the telecommunication data be formed, expediently also a spreading band modulation with a or several coding emphasizing certain frequency ranges with the inventions used according to the data coupling and data coupling device can be possible. The measuring devices and the associated data input Cable devices within the system itself can still be used for a cable and / or radio-based data transmission. To the system To enable a unidirectional data transfer can according to the invention Data coupling device as a transmitter and the data coupling device be designed as a receiver, for a bidirectional operation as Da Teneinkopplungs- and combined as a data decoupling device Sen De and receiving devices used.
Mit dem erfindungsgemäßen System sind unterschiedliche Vernetzungstopologien möglich. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann sowohl im Falle einer unidirektionalen wie einer bidirektionalen Datenübertragung erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Datenauskopplungsvorrichtung bei einer Sterntopologie- Vernetzung der Dateneinkopplungsvorichtungen mit der Datenauskopplungsvor richtung mehrere Breitband-Richtkoppler zum Einkoppeln von an die jeweilige Dateneinkopplungsvorrichtung zu übertragenden Daten aufweist. Alternativ hierzu kann erfindungsgemäß bei einer Baumtopologie-Vernetzung vorgesehen sein, daß die Datenauskopplungsvorrichtung lediglich einen Breitband-Richtkoppler zum Einkoppeln von an die Dateneinkopplungsvorrichtungen zu übertragenden Daten aufweist, wobei diese dann selbstverständlich individuell angesprochen werden. Wird das erfindungsgemäße System im Falle einer Sterntopolgie- Vernetzung beispielsweise in bestehende Wohneinheiten nachgerüstet, so ist für jede vom hauseingangsseitigen Übergabeverstärker abgehende Leitung bei der Datenauskopplungsvorrichtung ein eigener Breitband-Richtkoppler vorzusehen. Im Falle einer Neuinstallation oder dergleichen kann demgegenüber erfindungs gemäß die Datenauskopplungsvorrichtung in den Übergabeverstärker derart inte griert oder mit diesem verbunden oder verbindbar sein, daß bei einer Sterntopo logie-Vernetzung lediglich ein Breitband-Richtkoppler erforderlich ist. Das System kann darüber hinaus wenigstens eine einer oder mehreren Dateneinkopplungs vorrichtungen und/oder der Datenauskopplungsvorrichtung zugeordnete Anzei geeinrichtung zum Visualisieren der Meßdaten eines oder mehrerer Meßgeräte, insbesondere einen Fernsehempfänger umfassen, wobei zweckmäßigerweise die Dateneinkopplungsvorrichtung und/oder die Datenauskopplungsvorrichtung in die Anzeigeeinrichtung integriert ist.Different networking topologies are possible with the system according to the invention possible. According to a first alternative of the invention, both in the case of a unidirectional as a bidirectional data transmission according to the invention be provided that the data decoupling device in a star topology Networking of the data coupling devices with the data coupling devices direction of several broadband directional couplers for coupling to each Data coupling device to be transmitted data. Alternatively can be provided according to the invention in a tree topology networking, that the data decoupling device is only a broadband directional coupler for coupling data to be transmitted to the data coupling devices Has data, which of course is then addressed individually become. If the system according to the invention is used in the case of a star topology Networking, for example in existing residential units, is for Every line going out from the house-side transfer amplifier at the Data decoupling device to provide its own broadband directional coupler. In the case of a new installation or the like, however, fiction according to the data decoupling device in the transfer amplifier inte griert or be connected to it or be connectable that in a star topo Logic networking only a broadband directional coupler is required. The system can also at least one of one or more data coupling devices and / or the display associated with the data decoupling device device for visualizing the measurement data of one or more measuring devices, in particular include a television receiver, the expediently Data coupling device and / or the data coupling device into the Display device is integrated.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im nachfolgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention result from the in the exemplary embodiments described below and using the Drawings. Show:
Fig. 1 das erfindungsgemäße System mit einer Sterntopologie-Vernetzung, Fig. 1 system with a star-topology network according to the invention,
Fig. 2 das erfindungsgemäße System mit einer Baumtopologie- Vernetzung, und Fig. 2 shows the system according to the invention with a tree topology networking, and
Fig. 3 ein Diagramm für unterschiedliche Datenübertragungsformen. Fig. 3 is a diagram for different forms of data transmission.
Fig. 1 zeigt im Form einer Prinzipskizze eine Sterntopologie-Vernetzung innerhalb eines Gebäudes, beispielsweise eines mehrere Wohneinheiten aufweisenden Wohnhauses. Gezeigt ist ein Übergabeverstärker 1 des Kabelnetzbetreibers an das Gebäude selbst. Vom Übergabeverstärker 1 gehen separate Telekommuni kationsleitungen, hier Fernsehkabelleitungen 2 zu den jeweiligen Wohneinheiten ab. Zwischengeschaltet ist eine Datenauskopplungsvorrichtung 3, bei der es sich um einen Spreizbandmodulationsempfänger im Falle einer unidirektionalen Da tenübertragung handelt, oder um einen Spreizbandsendeempfänger im Falle einer bidirektionalen Datenübertragung mit Datenspeicher und Intelligenz handelt. Die Einkopplung der Daten in die jeweilige Datenleitung selbst erfolgt mittels mehrere nicht gezeigter Breitband-Richtkoppler. In jeder Wohneinheit ist eine Breitbandka belsteckdose 4 vorgesehen, an welche eine Dateneinkopplungsvorrichtung 5 ge schaltet ist. Bei dieser handelt es sich im Falle einer unidirektionalen Kommunika tion um einen Spreizbandsender, im Falle einer bidirektionalen Datenübertragung um einen Spreizbandsendeempfänger, gleichermaßen wie bei der Datenauskopp lungsvorrichtung im bidirektionalen Fall. Die Dateneinkopplungsvorrichtung 5 kommuniziert jeweils mit einem Meßgerät 6, wobei in Fig. 1 exemplarisch nur ein Meßgerät dargestellt ist. Die Datenkommunikation zwischen dem Meßgerät 6 und der Dateneinkopplungsvorrichtung 5 kann drahtlos, also funkgestützt oder über Infrarot erfolgen, gleichermaßen aber auch kabelgebunden. Fig. 1 shows a schematic diagram in the form of a star-topology network within a building, for example a plurality of units having residential building. A transfer amplifier 1 of the cable network operator to the building itself is shown. From the transfer amplifier 1 separate telecommunication lines, here television cable lines 2, go to the respective residential units. Intermediate is a data decoupling device 3 , which is a spread band modulation receiver in the case of a unidirectional data transmission, or a spread band transceiver in the case of a bidirectional data transmission with data memory and intelligence. The data is coupled into the respective data line itself by means of several broadband directional couplers, not shown. In each residential unit a broadband cable socket 4 is provided, to which a data coupling device 5 is switched GE. In the case of unidirectional communication, this is a spreading band transmitter, in the case of bidirectional data transmission a spreading band transceiver, in the same way as in the data decoupling device in the bidirectional case. The data coupling device 5 communicates with a measuring device 6 , only one measuring device being shown as an example in FIG. 1. The data communication between the measuring device 6 and the data coupling device 5 can be wireless, that is to say radio-assisted or via infrared, but it can also be wired.
Fig. 2 zeigt schließlich das erfindungsgemäße System in Form einer Baumtopolo gie-Vernetzung, wobei die gleichen Systemelemente mit den gleichen Bezugszei chen gekennzeichnet sind. Im Unterschied zum System gemäß Fig. 1 ist hier nur eine einzige Telekommunikationsleitung 2 vorgesehen, in welche die Datenaus kopplungsvorrichtung 3 geschaltet ist, weshalb diese nur einen Breitband- Richtkoppler aufweist. An der Datenauskopplungsvorrichtung selbst ist, wie hier exemplarisch gezeigt, eine Ausleseeinrichtung 7 angeschlossen oder damit im Auslesefall verbindbar, beispielsweise ein Computer oder dergleichen, wobei dies selbstverständlich auch für in Fig. 1 gezeigte Datenauskopplungsvorrichtung 3 gilt. Diese Ausleseeinrichtung 7 kann beispielsweise auch eine Anzeigeeinrichtung in Form eines Monitors oder dergleichen aufweisen, gleichermaßen wie jeder Da teneinkopplungsvorrichtung 5 eine solche Anzeigeeinrichtung nachgeschaltet sein kann, beispielsweise zur Angabe der jeweiligen Verbrauchswerte, für Alarmmel dungen oder ähnliches. Fig. 2 shows the system according to the invention in the form of a tree topology networking, the same system elements are marked with the same reference characters. In contrast to the system according to FIG. 1, only a single telecommunication line 2 is provided in which the data out coupling device 3 is connected, which is why it has only one broadband directional coupler. As shown here by way of example, a readout device 7 is connected to the data outcoupling device itself, or can be connected to it in the case of a readout, for example a computer or the like, this of course also valid for data outcoupling device 3 shown in FIG. 1. This read-out device 7 can, for example, also have a display device in the form of a monitor or the like, just as each data input device 5 can have such a display device connected downstream, for example for specifying the respective consumption values, for alarm messages or the like.
Schließlich zeigt Fig. 3 ein Diagramm welches die Überlagerung der Einzelfre quenzbereiche im Rahmen der Datenübertragung zeigt. Längs der Ordinate ist die Leistung aufgetragen, längs der Abszisse die Frequenz. Gezeigt sind mehrere feste Frequenzbereiche 8, innerhalb welcher die eigentliche Telekommunikations datenübertragung erfolgt das heißt, es handelt sich hier um beispielsweise um separate Fernsehkanäle. Diesem überlagert ist der Frequenzbereich 9, innerhalb welchem im Rahmen der Spreizbandmodulation die Meßdatenübertragung erfolgt. Der Frequenzbereich 9 ist im gezeigten Beispiel über sämtliche Frequenzbereiche 8 überlagert, die spektrale Leistungsdichte der eingekoppelten Energie ist dabei ein vielfaches niedriger als die innerhalb der Frequenzbereiche 8. Dies führt dazu, daß es zu keinerlei Beeinträchtigung des Empfangs der innerhalb der Frequenz bereiche 8 übertragenen Daten kommt. Die innerhalb des Frequenzbereichs 9 übertragenen Daten können von der Datenauskopplungseinrichtung problemlos innerhalb der zwischen den Frequenzbereichen 8 gegebenen Fenster ausgelesen werden. Alternativ zu einer uncodierten, also gleichförmigen Übertragung kann, wie gestrichelt bei 10 dargestellt, die Spreizbandmodulation auch mit einer Codie rung erfolgen, im Rahmen welcher die jeweiligen Frequenzbereiche innerhalb der Frequenzfenster angehoben werden und so ein besseres Auslesen möglich ist.Finally, FIG. 3 shows a diagram which shows the superimposition of the individual frequency ranges in the context of data transmission. The power is plotted along the ordinate and the frequency along the abscissa. Shown are a number of fixed frequency ranges 8 within which the actual telecommunications data transmission takes place, that is to say that these are, for example, separate television channels. This is superimposed on the frequency range 9 , within which the measurement data is transmitted as part of the spread band modulation. In the example shown, the frequency range 9 is superimposed over all frequency ranges 8 ; the spectral power density of the injected energy is many times lower than that within the frequency ranges 8 . This means that there is no impairment of the reception of the data transmitted within the frequency ranges 8 . The data transmitted within the frequency range 9 can easily be read out by the data decoupling device within the windows given between the frequency ranges 8 . As an alternative to an uncoded, that is to say uniform, transmission, as shown in dashed lines at 10 , the spread-band modulation can also be carried out with a coding in which the respective frequency ranges are raised within the frequency window and a better reading is possible.
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1997
- 1997-07-18 DE DE1997131000 patent/DE19731000A1/en not_active Ceased
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