JP2005102633A - 家畜舎情報管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 家畜舎環境の情報管理システムを提供する。
【解決手段】 計測器の出力する家畜舎環境パラメータの計測信号に基づく計測値を解析すると共に管理者端末装置に対して情報発信するサーバが、家畜舎環境パラメータの基準値を記憶する基準値データファイルと、出力された計測信号に対応する計測値のデータを受信する手段と、受信した計測値を蓄積データとして逐次記憶する蓄積データファイルと、受信した計測値と基準値とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づき警告情報のデータを管理者端末装置へ送信する送信手段とを有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、家畜舎の環境データを計測し、それに基づいて家畜舎環境を解析し、解析結果を家畜舎の管理者に対して提示する情報管理システムに関する。
乳牛、肉牛その他の家畜の生産管理においては、専ら、個体毎の管理若しくは乳質や肉質等の管理が行われていた。例えば、特許文献1では、乳成分のデータ解析により乳牛の健康管理を行っている。
特開平7−194273号公報
ところで、従来、家畜舎の管理においては、飲水の水量及び水質にはあまり関心が払われていなかった。例えば、複数の家畜を収容する家畜舎には、複数の水飲槽が設置されており、各水飲槽は給水管(上水道)へ連結されている。各水飲槽は、常時一定の水量で充填されるように適宜のバルブ装置を介して水が自動補給される。このような従来の飲水設備においては、家畜の飲水の管理は量的にも質的にもほとんど行われておらず、供給された水量を水道メータから認知できるのみであった。
しかしながら、飲水の水量や水質は、家畜の健康状態と大きな関連性を有することが判明している。特に、乳牛においては、飲水量がほぼそのまま搾乳量に反映されるため、飲水量の把握は生産管理上極めて重要である。
そこで、本発明は、給水管に連結された複数の水飲槽を設置した家畜舎において、飲水量の計測値データを中心として水温や水質等のその他の家畜舎管理パラメータの計測値データを収集及び蓄積すると共に、これらの計測値データに基づく解析を行うことにより警告情報や解析情報を家畜舎の管理者に効率的に提示することができる家畜舎情報管理システムを実現することを目的とする。
上記の目的を達成すべく、本発明は、以下の構成を提供する。
(1)請求項1に係る家畜舎情報管理システムは、1又は複数の家畜舎環境パラメータを計測しかつ計測信号を出力すべく家畜舎に設置された1又は複数の計測器と、前記計測信号に基づく計測値を解析すると共に管理者端末装置に対して情報発信するサーバとを有し、前記サーバが、前記家畜舎環境パラメータの基準値を記憶する基準値データファイルと、前記出力された計測信号に対応する計測値のデータを受信する手段と、前記受信した計測値を蓄積データとして逐次記憶する蓄積データファイルと、前記受信した計測値と前記基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づき警告情報のデータを前記管理者端末装置へ送信する送信手段とを有することを特徴とする。
(2)請求項2に係る家畜舎情報管理システムは、請求項1において、前記家畜舎環境パラメータが飲水量である場合に、前記飲水量の基準値が、搾乳量の蓄積データと飲水量の蓄積データとの相関関係から決定されることを特徴とする。
(3)請求項3に係る家畜舎情報管理システムは、請求項1又は2において、前記家畜舎環境パラメータが、水飲槽の水温、水飲槽の水質、家畜舎の室内温度、家畜舎の室内湿度、家畜舎の室外気温及び家畜舎の室外湿度を含む群から選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータである場合に、前記選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータの基準値が、飲水量の蓄積データと該選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータの蓄積データとの相関関係から決定されることを特徴とする。
(4)請求項4に係る家畜舎情報管理システムは、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記送信手段が電子メール送信手段であることを特徴とする。
(5)請求項5に係る家畜舎情報管理システムは、1又は複数の家畜舎環境パラメータを計測しかつ計測信号を出力すべく家畜舎に設置された1又は複数の計測器と、前記計測信号に基づく計測値を解析すると共に管理者端末装置に対して情報発信するサーバとを有する家畜舎情報管理システムにおいて、前記サーバが、前記出力された計測信号に基づく計測値のデータを受信する手段と、前記受信した計測値を蓄積データとして逐次記憶する蓄積データファイルと、前記蓄積データに基づく統計データを算出する算出手段と、前記蓄積データ及び前記算出手段による算出結果データを含む解析情報を前記管理者端末装置へ送信する送信手段とを有することを特徴とする。
(6)請求項6に係る家畜舎情報管理システムは、、請求項5において、前記統計データが、一定期間における前記蓄積データの最高値、最低値及び平均値のうち1又は複数の値を含むことを特徴とする。
(7)請求項7に係る家畜舎情報管理システムは、請求項5又は6において、前記送信手段がウェブサイト経由による送信手段を含むことを特徴とする。
本発明の家畜舎情報管理システムは、家畜舎環境パラメータを計測する計測器から出力される計測信号に対応する計測値のデータをサーバが受信し、蓄積データとして記憶する。サーバは、各家畜舎環境パラメータの基準値を予め記憶している。計測値と基準値を比較することにより、計測値が基準値を満たしていなければ管理者端末装置に対して警告情報を発信する。これにより管理者は、家畜舎環境の異常を知ることができ、適切な対策を採ることができる。好適には、警告情報は電子メールにより直ちに発信され、管理者は迅速に異常を知ることができる。
また、計測値の蓄積データに基づく統計データを算出し、蓄積データと算出結果データとを含む解析情報を管理者端末装置へ送信することができる。統計データは、例えば、1日、1週間又は1月等の一定期間における家畜舎環境パラメータの最高値、最低値、平均値等である。これにより管理者は、家畜舎についての適切な管理指針を得ることができる。また、ウェブサイト経由で統計データを送信することにより、グラフや表等の視覚的に理解しやすい形式で統計データを提示することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明による家畜舎情報管理システムを概略的かつ模式的に示す構成図である。家畜舎情報管理システムの主たる構成要素は、種々の家畜舎環境パラメータを計測する1又は複数の計測器を備えた家畜舎10と、計測器から出力される計測信号を受信し記憶するデータ収集サーバ20と、データ収集サーバ20から計測信号に対応する計測値のデータを受信する情報蓄積及び解析サーバ40と、情報蓄積及び解析サーバ40から解析情報及び警告情報のデータを転送される情報発信サーバ50と、情報発信サーバ50との間でインターネット又はパソコン通信等の適宜の通信ネットワークを介して情報伝送可能な管理者端末装置70(管理者携帯端末装置80も同様)である。尚、「家畜舎環境パラメータ」とは、例えば、家畜舎10の水飲槽の飲水量、水温及び水質、並びに家畜舎の室内外の温度及び湿度等である。
家畜舎10に備えられる計測器には、複数の水飲槽11a、11b..毎に取り付ける水温計測器12、水質計測器13及び水量計14がある。各水飲槽11a等は、給水管19へ連結されており、水が供給される。給水管19から各水飲槽11a等への分岐路上には水量計14が設置されており、各水飲槽11aへ供給された水量を計測する。水量計14は、水量すなわち飲水量に相当する計測値に対応する電気信号(飲水量計測信号)の出力機能を具備する。尚、実施例では、各家畜がいずれの水飲槽11aの水も自由に飲むことができ、各水飲槽11aには、自動補給機構により常に一定量の水が充填されている。水温計測器12及び水質計測器13はそれぞれ、水温計測値及び水質計測値に対応する電気信号(水温計測信号及び水質計測信号)の出力機能を具備する。水質は、例えば、水飲槽の臭気、汚れ及び/又はpH値等である。
その他の計測器として、家畜舎10の室内の温度及び湿度を計測する室内温度計15及び室内湿度計16、並びに、家畜舎10の室外の温度及び湿度を計測する室外温度計17及び室外湿度計18がある。室内温度計15及び室内湿度計16はそれぞれ、室内温度計測値及び室内湿度計測値に対応する電気信号(室内温度計測信号及び室内湿度計測信号)の出力機能を具備する。室外温度計17及び室外湿度計18はそれぞれ、室外温度計測値及び室外湿度計測値に対応する電気信号(室外温度計測信号及び室外湿度計測信号)の出力機能を具備する。
家畜舎10に設けられた水量計等の計測装置から出力される計測信号の信号ラインは、データ収集サーバ20へ接続される。データ収集サーバ20は家畜舎10の比較的近隣に設置される。データ収集サーバ20は、CPU及びメモリを含む制御装置21と、記憶値データファイル22aを記憶するハードディスク等の記憶装置22と、モデム等の通信装置23等を具備する。データ収集サーバ20のデータ処理部24は、種々の信号ラインのインタフェース機能を具備し、例えば、各家畜舎環境パラメータ毎に設定した一定周期で計測信号(例えばアナログ信号)を受信し、計測信号に対応する計測値データ(デジタルデータ)に変換し、変化した計測値を記憶装置22の計測値データファイル22aに記憶する。一定周期は、例えば、2時間毎、12時間毎等である。さらにデータ収集サーバ20は、計測値データファイル22aに記憶した計測値を一定期間毎に通信ライン(例えば、公衆回線、専用線等)を介して情報蓄積及び解析サーバ40へ送信する。斯かるデータ処理部24の機能は、記憶装置22に導入されるプログラムにより実現され、具体的には制御装置21のメモリがプログラムを読み込みCPUが実行することにより実現される。
情報蓄積及び解析サーバ30及び情報発信サーバ40の2つのサーバは、例えば、データセンタ30に設置される。データセンタ30へは、多数のデータ収集サーバ20から各々の家畜舎10の計測値データが送信される。データセンタ30は、各家畜舎10毎の家畜舎環境パラメータの情報蓄積及び解析並びに情報発信の機能を担っている。データセンタ30と外部の通信ネットワークとの間にはセキュリティのためのファイアウォールを設けることが好ましい。尚、本実施例では、情報蓄積及び解析サーバ30と、情報発信サーバ40とを別個に設けているが、サーバ構成はこれに限られない。
情報蓄積及び解析サーバ40においては、家畜舎環境パラメータの計測値データを蓄積しかつ解析する機能を実現するプログラムが、ハードディスク等の記憶装置42に導入されている。制御装置41に含まれるメモリにプログラムを読み込みCPUが実行することにより、データ処理部44の各機能が実現される。通信装置43は、例えば、外部との通信のためのモデム等、情報発信サーバ50との通信のためのLAN装置等を含む。
データ処理部44のデータ蓄積機能により、データ収集サーバ20から受信した家畜舎環境パラメータの計測値データを、記憶装置42の蓄積データファイル42bに逐次記憶し、蓄積する。
さらに、データ処理部44のデータ解析機能により、蓄積データファイル42bに蓄積された家畜舎環境パラメータの計測値データを解析する。記憶装置42には、基準値データファイル42aが記憶されている。基準値データファイル42aは、各家畜舎環境パラメータの基準値を格納する。ここで「基準値」とは、各パラメータの正常値(最適値)又は正常範囲(最適範囲)をいい、過去の所定期間の計測値の蓄積データから基準値データが作成される。情報蓄積及び解析サーバ40は、計測値を受信すると、基準値データファイル42aを参照することにより、計測値と基準値とを比較し、計測値が基準値を満たさない場合には、警告情報データを作成する。警告情報データは、記憶装置42の警告情報データファイル42dに記憶される。
図2は、基準値データの作成過程の一例を模式的に示した図である。例えば、乳牛の場合、搾乳量と飲水量には相関関係があるので、搾乳量蓄積データ42b−1と飲水量蓄積データ42b−2の相関関係を解析することにより飲水量基準値42a−1を決定する。また、飲水量と水温にも相関関係があるので、飲水量蓄積データ42b−2と水温蓄積データ42b−3との相関関係を解析することにより水温基準値42a−2を決定する。飲水量と水質にも相関関係があり、飲水量蓄積データ42b−2と水質蓄積データ42b−4との相関関係を解析することにより水質基準値42a−3を決定する。さらに、飲水量と室内外温度又は室内外湿度にも相関関係があり、飲水量蓄積データ42b−2と室内外温度又は室内外湿度の蓄積データ42b−5との相関関係を解析することにより室内外温度基準値又は室内外湿度基準値42a−4を決定する。
尚、季節によって基準値を変えてもよい。また、基準値は、全ての家畜舎に共通の値ではなく、各家畜舎毎の蓄積データに基づいて各家畜舎毎に決定することが最も望ましい。家畜舎環境パラメータには、各家畜舎毎の特徴が反映されるものであり、収容される家畜個体の性質によっても蓄積データに差異が生じるからである。
ここで、上記の計測器による家畜舎環境パラメータの他に、各家畜舎における飼料給与量のデータをデータ収集サーバ20の入力装置(キーボード等)を用いて入力し、データ収集サーバ20から情報蓄積及び解析サーバ40へ送信するようにしてもよい。この場合も、上記と同様に飼料給与量の蓄積データと飲水量蓄積データとの相関関係を解析することにより、飼料給与量の基準値を決定し、基準値データファイル42aに記憶する。
データ処理部44のデータ解析機能はさらに、一定期間における蓄積データの最高値、最低値及び/又は平均値等の統計データを算出し、解析情報データファイル42cに記憶する。一定期間は、例えば、日、週又は月等である。
データ処理部44は、データ転送機能により、情報発信サーバ50からの要求に応じてあるいは自動的に各データファイル42a〜42dに記憶されたデータを情報発信サーバ50へ送信する。例えば、基準値データ、蓄積データ及び解析情報データは、要求に応じて転送され、警告情報データは緊急を要する場合があるので自動的に転送される。
情報発信サーバ50においては、情報蓄積及び解析サーバ40から受信した蓄積データ、解析データ又は警告情報データをインターネット等の通信ネットワークを介して管理者端末装置70へ発信する機能を実現するプログラムが、ハードディスク等の記憶装置52に導入されている。制御装置51に含まれるメモリにプログラムを読み込みCPUが実行することにより、データ処理部54の各機能が実現される。通信装置53は、例えば、外部との通信のためモデム等、情報発信サーバ50との通信のためのLAN装置等を含む。
データ処理部54は、ウェブサーバ機能及び電子メール機能を含む。ウェブサーバ機能により、ウェブサイトを構築管理し、HTML文書を作成し、インターネット60を介し送信することができる。情報発信サーバ50は、管理者端末装置70からURLを指定してウェブサイトにアクセスがあると、ID番号及びパスワード等の認証処理を含むログイン処理を行った後、要求されたデータをウェブサイト経由で管理者端末装置70へ送信する。送信するデータは、情報蓄積及び解析サーバ40における蓄積データファイル42bの家畜舎環境パラメータの蓄積データ、解析情報データファイル42cの解析情報データ等である。情報発信サーバ50は、管理者端末装置70から要求されたデータを、情報蓄積及び解析サーバ40に対して要求し、そのデータを取得する。このような情報発信サーバ50の機能は、CGI(common gateway interface)若しくはASP(active server pages)等を用いて実現できる。
また、データ処理部54の電子メール機能により、管理者端末装置70へ電子メールを発信する。電子メールの発信は、情報発信サーバ50が情報蓄積及び解析サーバ40から警告情報データを受信すると直ちに行われる。家畜舎環境パラメータの異常は、緊急を要する場合もあるからである。電子メールはインターネット、公衆回線を介して送信される。
管理者端末装置70は、適宜のパーソナルコンピュータにより実施できる。管理者端末装置70のユーザは、家畜舎10の管理者である。管理者は、管理者端末装置70から家畜舎環境に関する種々の情報(統計情報や警告情報)を得ることができる。管理者端末装置70の制御装置71はCPU及びメモリを含み、図示しない記憶装置にブラウザソフトウェア及び電子メールソフトウェアを導入している。メモリがこれらのプログラムを読み込みCPUが実行することによりデータ処理部74の機能を実現する。ブラウザソフトウェアは、インターネットを介して情報発信サーバ50のウェブサイトから送信されるHTML文書を表示させる。電子メールソフトウェアは、インターネット等を介して情報発信サーバ50との間で電子メールを送受信させる。
尚、管理者携帯端末装置80は、例えば、インターネット接続機能を具備するPDAや携帯電話である。管理者携帯端末装置80もまた、管理者端末装置70と同様の機能を具備するが、CPUやメモリの性能、容量が限られるため一部の機能に限定される場合もある。
図3は、図1に示した家畜舎情報管理システムにおける制御フローを概略的に示す図である。
・ステップS1:家畜舎に設けた各計測器から出力される家畜舎環境パラメータの計測信号をデータ収集サーバが受信する。家畜舎環境パラメータの計測信号として、実施例では、水量計からの飲水量計測信号、水温計測器からの水温計測信号、水質計測器からの水質計測信号、室内温度計からの室内温度計測信号、室内湿度計からの室内湿度計測信号、室外温度計からの室外温度計測信号、及び室外湿度計からの室外湿度計測信号がある。計測信号の受信は、予め設定された時刻、若しくは予め設定された時間毎に行われるが、家畜舎環境パラメータの種類によって計測タイミングの設定を変えてもよい。例えば、飲水量と水温は2時間毎に同時に計測し、水質は6時間毎に計測し、室内外の温度と湿度は30分毎に計測する、等である。また、季節によって計測タイミングの設定を変えてもよい。
・ステップS2:データ収集サーバは、受信した計測信号を対応する計測値データに変換し、計測値データファイルに一時的に記憶する。
・ステップS3:データ収集サーバの計測値データファイルに一時的に蓄積された計測値データは、定期的に若しくは随時、データセンタの情報蓄積及び解析サーバへ送信される。
・ステップS4:情報蓄積及び解析サーバは、データ収集サーバから計測値データを受信する。受信した計測値データを逐次、蓄積データファイルに記憶する。
・ステップS5:蓄積データファイルに記憶された計測値データを解析する。先ず、計測値データを受信する毎に行われる解析処理として、計測値と基準値とを比較し、異常値であるか否かを判断する。例えば、飲水量計測値と、基準値データファイルに記憶された飲水量基準値とを比較する。尚、この場合、飲水量計測値は、各水飲槽の飲水量の総和を用いる。飲水量計測値が飲水量基準値を満たしていれば、飲水量は正常範囲であると判断し、結果を解析情報データファイルに記憶する。一方、飲水量計測値が飲水量基準値よりも少なければ、飲水量が低下していると判断し、結果を解析情報データファイルに記憶すると共に、当該結果に基づく警告情報を作成し、警告情報データファイルに記憶する。各家畜舎環境パラメータについて同様に計測値と基準値を比較し、結果を記憶する。さらにまた、所定期間毎に行われる解析処理として、日報、週報、月報等のデータの集計がある。例えば、1日、1週間又は1か月の各家畜舎環境パラメータの最高値、最低値、平均値を算出する。算出結果は、解析情報データファイルに記憶する。
・ステップS6:所定期間毎の解析情報データは、情報発信サーバからの要求に応じて解析情報データファイルから読み出し、情報発信サーバへ転送する。
・ステップS7:警告情報が作成された場合は、警告情報データファイルに記憶すると同時に、情報発信サーバへ警告情報データを転送する。
・ステップS8:情報発信サーバは、要求した解析情報データを受信する。
・ステップS9:情報発信サーバは、受信した解析情報に基づき、ウェブサイトのウェブページとして表示するHTML文書を作成する。例えば、計測値データをグラフや表等で表現すると共に、算出した最高値、最低値及び平均値等を表示する。作成されたHTML文書を、管理者端末装置へインターネットを介して送信する。図4〜図6は、管理者端末装置に表示される解析情報の表示画面の一例である。図4は、家畜舎の室内外温度・湿度並びに飲水量のデータの日報の表示画面であり、グラフで表現されている。図5は、同じく週報の表示画面であり、平均値等の算出データも表示されている。図6は、同じく月報の表示画面である。
その他の解析情報としては、図2に示したような搾乳量と各家畜舎環境パラメータとの相関関係、飼料給与量と各家畜舎環境パラメータとの相関関係、飲水量と他の家畜舎環境パラメータとの相関関係、家畜舎に備え付けた複数の水飲槽毎の水温及び水質の蓄積データ等があり、いずれも管理者端末装置からの要求に応じて送信することができる。
・ステップS10:情報発信サーバは、警告情報データを受信する。
・ステップS11:情報発信サーバは、受信した警告情報に基づき、電子メールデータを作成し、管理者端末装置へ送信する。例えば、「飲水量異常」、「水温異常」、「水質異常」、「室内温度異常」等を通知する電子メールである。
本発明による家畜舎情報管理システムを概略的かつ模式的に示す構成図である。 基準値データの作成過程の一例を模式的に示した図である。 本発明の家畜舎情報管理システムにおける制御フローを概略的に示す図である。 管理者端末装置に表示される解析情報の表示画面の一例である。 管理者端末装置に表示される解析情報の表示画面の一例である。 管理者端末装置に表示される解析情報の表示画面の一例である。
符号の説明
10 家畜舎
11a、11b 水飲槽
12 水温計測器
13 水質計測器
14 水量計
15 室内温度計
16 室内湿度計
17 室外温度計
18 室外湿度計
19 給水管
20 データ収集サーバ
21 制御装置
22 記憶装置
22a 計測値データファイル
23 通信装置
24 データ処理部
30 データセンタ
40 情報蓄積及び解析サーバ
41 制御装置
42 記憶装置
42a 基準値データファイル
42b 蓄積データファイル
42c 解析情報データファイル
42d 警告情報データファイル
43 通信装置
44 データ処理部
50 情報発信サーバ
51 制御装置
52 記憶装置
53 通信装置
54 データ処理部
60 インターネット
70 管理者端末装置
71 制御装置
73 通信装置
74 データ処理部
80 管理者携帯端末装置

Claims (7)

  1. 1又は複数の家畜舎環境パラメータを計測しかつ計測信号を出力すべく家畜舎に設置された1又は複数の計測器と、前記計測信号に基づく計測値を解析すると共に管理者端末装置に対して情報発信するサーバとを有する家畜舎情報管理システムにおいて、前記サーバが、
    前記家畜舎環境パラメータの基準値を記憶する基準値データファイルと、
    前記出力された計測信号に対応する計測値のデータを受信する手段と、
    前記受信した計測値を蓄積データとして逐次記憶する蓄積データファイルと、
    前記受信した計測値と前記基準値とを比較する比較手段と、
    前記比較手段による比較結果に基づき警告情報のデータを前記管理者端末装置へ送信する送信手段とを有することを特徴とする
    家畜舎情報管理システム。
  2. 前記家畜舎環境パラメータが飲水量である場合に、
    前記飲水量の基準値が、搾乳量の蓄積データと飲水量の蓄積データとの相関関係から決定されることを特徴とする
    請求項1に記載の家畜舎情報管理システム。
  3. 前記家畜舎環境パラメータが、水飲槽の水温、水飲槽の水質、家畜舎の室内温度、家畜舎の室内湿度、家畜舎の室外気温及び家畜舎の室外湿度を含む群から選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータである場合に、
    前記選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータの基準値が、飲水量の蓄積データと該選択された1又は複数の家畜舎環境パラメータの蓄積データとの相関関係から決定されることを特徴とする
    請求項1又は2に記載の家畜舎情報管理システム。
  4. 前記送信手段が電子メール送信手段であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の家畜舎情報管理システム。
  5. 1又は複数の家畜舎環境パラメータを計測しかつ計測信号を出力すべく家畜舎に設置された1又は複数の計測器と、前記計測信号に基づく計測値を解析すると共に管理者端末装置に対して情報発信するサーバとを有する家畜舎情報管理システムにおいて、前記サーバが、
    前記出力された計測信号に基づく計測値のデータを受信する手段と、
    前記受信した計測値を蓄積データとして逐次記憶する蓄積データファイルと、
    前記蓄積データに基づく統計データを算出する算出手段と、
    前記蓄積データ及び前記算出手段による算出結果データを含む解析情報を前記管理者端末装置へ送信する送信手段とを有することを特徴とする
    家畜舎情報管理システム。
  6. 前記統計データが、一定期間における前記蓄積データの最高値、最低値及び平均値のうち1又は複数の値を含むことを特徴とする請求項5に記載の家畜舎情報管理システム。
  7. 前記送信手段がウェブサイト経由による送信手段を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の家畜舎情報管理システム。
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