JP2008283648A - 屋内機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 利用者が自宅に出入りするタイミングで屋内機器を制御し、また、複数の利用者の所在の状態に基づいて屋内機器を制御することができ、利便性を向上させることができる屋内機器制御システムを提供する。
【解決手段】 屋内に微小なサービスエリアを有するフェムト基地局２を設け、屋内機器制御サーバ３が、端末ＩＤと各端末の所在のエリア内／外を示す所在の状態とを記憶する登録端末データベースと、屋内機器の動作とその動作のトリガとしての各端末の所在の状態とを対応付けて規定する制御機器データベースとを記憶しており、フェムト基地局２がエリア内に出入りした端末１のＩＤと出／入の情報とをサーバ３に送信し、サーバ３が、受信情報に基づいて登録端末データベースの状態を更新し、更新された状態が制御機器データベースのトリガに一致すると、当該トリガに対応して記憶されている動作となるよう屋内機器４を制御する屋内機器制御システムである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、屋内機器を遠隔制御する屋内機器制御システムに係り、特に、利用者が自宅から出入りするタイミングで屋内機器を制御し、また、複数の利用者の所在の状態に基づいて機器を制御して利便性を向上させることができる屋内機器制御システムに関する。

従来、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）等の無線通信システムを利用して、屋内の空調機器や照明器具等の機器を遠隔制御するシステムがあった。

［先行技術文献］
従来の屋内機器を遠隔制御するシステムとしては、特開２００４−３３６４９１があり、また、従来のＷ−ＣＤＭＡに関する技術としては、特開２００３−１１６１７８がある。

特許文献１には、所定の位置から自宅までの移動時間を利用して、自宅に着くまでに屋内機器を前もって遠隔制御する屋内機器の遠隔制御が記載されている。
特許文献１の遠隔制御システムについて図８を用いて説明する。図８は、従来の遠隔制御システムの一例を示す模式説明図である。
従来の遠隔制御システムでは、実際の運用前に初期設定の手続を行う。図８に示すように、まず、端末装置６１に移動時間（例えば駅から自宅までの移動時間）を設定しておき、その移動時間内に通過する基地局Ａ、Ｂをセンター６２のサービス装置６３に端末番号に対応付けて登録しておく。

初期設定後、端末装置６１の電源をＯＮにしておけば、端末装置６１が登録した基地局管轄区域内に入ると、基地局Ａ又はＢがセンター６２に対して当該端末装置６１の位置登録を自動的に行い、サービス装置６３がこの情報に基づいて、対応する屋内サーバ６４を特定して始動動作コマンドを発行し、同サーバ６４の管理下にある機器６５を始動するものであり、端末６１から発呼しなくても自動的に屋内機器６５の制御を行うことができるものである。

また、特許文献２には、外部からのパラメータに基づいてＲＡＣＨ数とＤＰＣＨ数の割り当てを変更して、最適なチャネル割り当てを行うＷ−ＣＤＭＡ無線基地局が記載されている。

特開２００４−３３６４９１号公報 特開２００３−１１６１７８号公報

しかしながら、上記特許文献１の従来の屋内機器制御システムでは、所定の場所から自宅までの移動時間を利用して、自宅に着く前に屋内機器を始動させるものであって、自宅についたその時に電灯を点灯させたり、鍵を開けたりといった制御はできず、また、複数の利用者の所在の状態に基づいて屋内機器を制御することはできないという問題点があった。

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、自宅から出入りするタイミングで制御を行って、自宅についたその時に電灯を点灯させたり、鍵を開けるといった制御を行うことができ、また、複数の利用者の所在の状態に基づいて屋内機器を制御することができ、利便性を向上させることができる屋内機器制御システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、屋内機器に所望の動作を行わせる制御信号を出力する制御サーバを介して、屋内機器を遠隔制御して特定の動作を行わせる屋内機器制御システムであって、屋内機器が設置されている家屋に、微小なサービスエリアを有する超小型基地局を設け、制御サーバが、予め登録された端末のＩＤと各端末が超小型基地局のサービスエリア内にいるかサービスエリア外にいるかを示す所在の状態とを対応付けて記憶する登録端末データベースと、特定の屋内機器の動作の情報とその動作のトリガとなる端末の所在の状態とを対応付けて記憶する制御機器データベースとを記憶しており、超小型基地局が、当該サービスエリアへの端末の出入りを監視し、端末の出入りがあった場合には、当該端末の端末ＩＤと、サービスエリアへの出／入を示す情報とを制御サーバに送信し、制御サーバが、超小型基地局から端末ＩＤ及び出／入の情報を受信すると、受信した情報に基づいて登録端末データベースの所在の状態を更新し、更新された登録端末データベースの所在の状態が、制御機器データベースにトリガとして記憶されている所在の状態と一致した場合に、トリガに対応する動作の情報に従った動作を行わせる制御信号を出力することを特徴としている。

本発明によれば、屋内機器が設置されている家屋に、微小なサービスエリアを有する超小型基地局を設け、制御サーバが、予め登録された端末のＩＤと各端末が超小型基地局のサービスエリア内にいるかサービスエリア外にいるかを示す所在の状態とを対応付けて記憶する登録端末データベースと、特定の屋内機器の動作の情報とその動作のトリガとなる端末の所在の状態とを対応付けて記憶する制御機器データベースとを記憶しており、超小型基地局が、当該サービスエリアへの端末の出入りを監視し、端末の出入りがあった場合には、当該端末の端末ＩＤと、サービスエリアへの出／入を示す情報とを制御サーバに送信し、制御サーバが、超小型基地局から端末ＩＤ及び出／入の情報を受信すると、受信した情報に基づいて登録端末データベースの所在の状態を更新し、更新された登録端末データベースの所在の状態が、制御機器データベースにトリガとして記憶されている所在の状態と一致した場合に、トリガに対応する動作の情報に従った動作を行わせる制御信号を出力する屋内機器制御システムとしているので、端末を携帯する利用者が、自宅に出入りするタイミングで機器を制御して、例えば自宅に着いたその時に玄関の鍵を開ける、といった制御ができ、また、複数の利用者の所在に応じた制御を行うことができ、利便性を向上させることができる効果がある。

［発明の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る屋内機器制御システムは、屋内にＩＰベース超小型基地局装置を設けると共に、屋内機器を制御する屋内サーバに、予め複数の端末のＩＤと、各端末がエリア内にいるか又はエリア外にいるかの状態に応じた機器の動作を対応付けて登録しておき、当該超小型基地局装置が、サービスエリア圏内への端末の出入りを監視して、端末ＩＤとその出／入を屋内サーバに通知し、屋内サーバが、登録内容を参照して、端末ＩＤ及びそれらのエリア内／外のパターンに応じて屋内機器を制御するようにしており、利用者が自宅から出入りするタイミングで屋内機器を制御し、また、複数の利用者の所在に応じて屋内機器を制御することができ、利便性を向上させることができるものである。

［本システムの概略：図１］
本発明の実施の形態に係る屋内機器制御システムについて図１を用いて概略を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る屋内機器制御システム（本システム）の概略を示す模式説明図である。
図１に示すように、本システムは、制御しようとする屋内機器が設けられている建物（自宅、オフィス等）に、ＩＰ（Internet Protocol）ベースの超小型無線基地局装置を設ける。超小型無線基地局装置（フェムト基地局；図では「femto BTS」）２は、小型で出力が小さく、狭い無線電波エリア（家１軒が入る程度、フェムトセル）をカバーするものである。以下、超小型無線基地局装置を「フェムト基地局」と称する。

また、屋内機器制御サーバ（図では「サーバ」）３はフェムト基地局２と接続し、屋内機器を制御する制御信号を出力する。そして、本システムでは、屋内機器制御サーバ３に、予め当該屋内機器４の正当な利用者としての端末ＩＤが登録されている。登録する端末ＩＤは複数でもよい。更に、登録された端末がエリア内にいるか又はエリア外にいるか、という状態と、屋内機器４の動作とが対応付けられて屋内機器制御サーバ３のデータベースに記憶されている。
尚、「フェムト基地局」は請求項の「超小型基地局」に相当し、「屋内機器制御サーバ」は請求項の「制御サーバ」に相当している。

［動作の概略］
そして、フェムト基地局２は、無線端末装置１がエリア内に入ったこと、又はエリア外に出たことを監視し、出入りがあった場合に、当該端末ＩＤと「出」又は「入」の情報を屋内機器制御サーバ３に送信する。
屋内機器制御サーバ３は、フェムト基地局２からの情報に基づいて、各端末のエリア内／エリア外の状態が、予めデータベースに記憶されている状態と一致する場合に、対応する屋内機器４の制御を行うようになっている。

これにより、本システムでは、フェムト基地局２のサービスエリアへの出入りが屋内機器４を制御するトリガとなるため、例えば自宅に着いたその時に機器を動作させることができ、自宅から何分も離れている時に動作してしまっては不都合な制御、例えば、玄関ドアの鍵を自動で開ける、といった制御を利用者が自宅についたタイミングで行うことができ、利便性を向上できるものである。

［本システムの構成：図２］
次に、本システムの具体的な構成について図２を用いて説明する。図２は、本システムの構成ブロック図である。
図２に示すように、本システムは、利用者が携帯する携帯無線端末（以下、「端末」とする）１と、フェムト基地局（図では「femto BTS」）２と、屋内機器制御サーバ３と、屋内機器４ａ〜４ｃとから構成されている。

［各部の構成］
各構成部分について具体的に説明する。
フェムト基地局２は、無線通信網の基地局として、端末１の位置登録及び通信制御を行うものであり、記憶部（図示省略）に、当該フェムト基地局２に位置登録がなされた端末のＩＤを記憶されている。つまり、フェムト基地局２は、そのエリア内にいる端末のＩＤを管理しているものである。

そして、本システムの特徴部分として、フェムト基地局２は、端末１がエリア内に入ってきた場合、又はエリア内からエリア外に出た場合に、当該端末のＩＤに「出」又は「入」の情報を付して、接続されている屋内機器制御サーバ３に送信するものである。

また、屋内機器制御サーバ３は、制御部３１と不揮発メモリ３２とを備え、不揮発メモリ３２は、更に登録端末データベースと、制御機器データベースとを備えている。
端末１は、内部に端末ＩＤを含む端末情報を記憶しており、制御部１１が、基地局からの要求に応じて端末情報を送信するものである。

ここで、屋内機器制御サーバ３が記憶しているデータベースについて図３を用いて説明する。図３（ａ）は、屋内機器制御サーバ３の登録端末データベースの模式説明図であり、（ｂ）は、屋内機器制御サーバ３の制御機器データベースの一例を示す模式説明図であり、（ｃ）は、「トリガ」の説明を示すテーブル図である。

［登録端末データベース：図３（ａ）］
まず、登録端末データベースについて図３（ａ）を用いて説明する。
図３（ａ）に示すように、登録端末データベースは、予め登録されたフェムト基地局２のエリア内にある屋内機器４を操作する正当な利用者が携帯する端末を記憶すると共に、各登録端末の所在の状態を管理するものであり、端末のＩＤ及び名称、状態を対応付けて記憶するものである。

図３（ａ）の例では、「父親の携帯電話」及び「母親の携帯電話」に対応する端末ＩＤと、「状態」として現在フェムト基地局２のエリア内にいるかエリア外にいるかを示すデータが記憶されている。
登録端末データベースの「状態」は、フェムト基地局２から入力される、端末ＩＤ及び出／入のデータに基づいて、屋内機器制御サーバ３の制御部３１によって更新される。

［制御機器データベース：図３（ｂ）］
次に、屋内機器制御サーバ３の不揮発メモリ３２に記憶されている制御機器データベースについて図３（ｂ）を用いて説明する。
図３（ｂ）に示すように、制御機器データベースは、制御対象となる機器が設置されている「場所」と、制御対象となる機器（「制御機器」）と、機器が行う「動作」の情報と、その動作を行わせる「トリガ」とが対応付けられて記憶されている。更に、「状態」として、当該トリガによる動作が有効か無効かを設定するようになっている。

図３（ｂ）の例では、例えば、「ドア鍵」は、トリガとして、登録された端末の全てがエリア外にある状態となった場合、「閉」とする。同様に、玄関内の「電灯」は、端末のいずれかがエリア内にある状態となった場合、「点灯」とする。
また、例えば、未登録の端末がエリア内に入ってきた場合に、玄関外の「電灯」を一定時間点灯させる制御は「無効」としている。

そして、制御部３１は、フェムト基地局２から、端末ＩＤ及び出／入のデータが入力されると、上述した登録端末データベースの「状態」を更新し、更新された各端末のエリア内／外の状態が、制御機器データベースの「トリガ」に該当するかどうかを判断して、該当する場合には対応する制御機器を所定の動作をさせるよう制御するものである。
また、上述した例のように、未登録端末をトリガとする場合には、制御部３１は、フェムト基地局２からの情報に基づいて、端末１が「未登録端末」であることを判断し、登録端末データベースの更新とは関係なく制御を行うものである。

屋内機器制御サーバ３の登録端末データベース及び制御機器データベースは、屋内機器制御サーバ３に設けられている入力部（図示せず）から、利用者の操作によって入力されるデータに基づいて記憶されているものであり、入力部からの操作で登録端末の追加や変更が可能となっている。

［トリガについて：図３（ｃ）］
次に、制御機器データベースの「トリガ」について図３（ｃ）を用いて説明する。
図３（ｃ）に示すように、「端末」の「全て」は、「登録端末データベースに登録されている全ての端末」の意味であり、「いずれか」は、「登録端末データベースに登録されているいずれかの端末」の意味であり、「未登録」は、「登録端末データベースに登録されていない端末」の意味である。

また、「エリア」の「内」は、「フェムト基地局２の無線エリアの内側に入る」の意味であり、「外」は、「フェムト基地局２の無線エリアの内側に出る」の意味である。
「状態」の「有効」は、「設定している制御を有効にする」の意味であり、「無効」は、「設定している制御を無効にする」の意味である。つまり、制御機器データベースの「トリガ」は、「端末」と「エリア」の組合せで決定され、更に「状態」によって当該制御を有効とするか無効とするかを設定するようになっている。

これにより、本システムでは、登録された複数の端末の所在を監視して、当該複数の端末の所在の状態に基づいて屋内機器の制御を行うことができるものである。

［動作シーケンス：図４，図５］
次に、本システムの動作について図４及び図５を用いて説明する。図４は、端末１がフェムト基地局２のエリア内に移動した場合の動作シーケンス説明図であり、図５は、端末１がフェムト基地局２のエリア外に移動した場合の動作シーケンス説明図である。
まず、図４に示すように、任意の端末１がフェムト基地局２の無線エリア外からエリア内に移動する（１）。フェムト基地局２は、一定時間毎に端末サーチを行って（２）、端末１がこれを受信して、端末情報を送信する（３）。

フェムト基地局２は、端末情報を受信すると、端末ＩＤを抽出し（４）、内部に記憶している位置登録中の端末ＩＤと比較し、新たな当該端末が自己のエリア内に入ったことを認識して位置登録（端末ＩＤを記憶）し、更に当該端末の端末ＩＤと「入」の情報を屋内機器制御サーバ３に送信する（５）。

屋内機器制御サーバ３では、受信した端末ＩＤを登録端末データベースと照合して（６）、当該端末ＩＤが登録端末データベースに登録されていれば登録端末データベースの端末状態を更新する（７）。また、当該端末ＩＤが登録端末データベースに登録されていないものであれば（未登録）、（７）は行わない。

そして、屋内機器制御サーバ３は、制御機器データベースを参照し（８）、フェムト基地局２からの情報又は更新された登録端末データベースの情報が、制御機器データベースのトリガに一致するか否かを判断し、一致した場合には、屋内機器４に制御機器データベースに登録されている制御信号を送信し（９）、屋内機器４は制御信号に応じて動作を行う（１０）。
このようにして端末１がエリア内に入ってきた場合の動作が行われるものである。

また、図５に示すように、端末１がフェムト基地局２のエリア内からエリア外に移動した場合（１１）、フェムト基地局２は、一定時間毎に端末サーチを行って（１２）、端末からの端末情報を受信して、内部に記憶している位置登録中の端末ＩＤと比較する。

そして、フェムト基地局２は、位置登録中の端末からの端末情報を一定時間受信しなかった場合（１３）、当該端末が自己のエリア外に出たことを認識して位置登録されている端末ＩＤの中から当該端末ＩＤを抽出し（１４）、当該端末ＩＤと「出」の情報を屋内機器制御サーバ３に送信する（１５）と共に、当該端末の位置登録を抹消する。

以下の動作シーケンス（１６）〜（２０）は、図４の（６）〜（１０）と同じであるため説明は省略する。
このようにして、端末１がエリア外に出た場合の動作が行われるものである。

［フェムト基地局の処理：図６］
次に、本システムのフェムト基地局２の制御部２１の処理について図６を用いて説明する。図６は、フェムト基地局２の制御部２１の処理を示すフローチャート図である。
図６に示すように、フェムト基地局２の制御部２１は、定期的に端末サーチを行って（１００）、一定時間内に端末１からの端末情報を受信すると、受信した端末情報中の端末ＩＤと位置登録中の端末ＩＤとを比較し（１０２）、一致するか否かを判断する（１０４）。複数の端末情報を受信した場合には、それら全てが一致するか否かを判断する。

一致した場合には、フェムト基地局２は、端末の出入りがなかったと認識して、処理１００に戻って再度端末サーチを行って、端末の出入りを監視する。
また、処理１０４で、受信した端末ＩＤが位置登録中の端末ＩＤと一致しなかった場合には、フェムト基地局２は、新たにエリア内に入ってきた端末があるかどうか、つまり、位置登録中ではない端末ＩＤを受信したかどうかを判断し（１０６）、新たにエリア内に入ってきた端末があった場合（Ｙｅｓの場合）、当該端末ＩＤを位置登録して、端末ＩＤと「入」の情報を屋内機器制御サーバ３に送信する（１０８）。

また、処理１０６で、新たにエリア内に入ってきた端末がなかった場合（Ｎｏの場合）、フェムト基地局２は、受信した端末情報と記憶されている位置登録情報とを比較して、エリア外に出た端末、つまり、位置登録されているものの端末サーチから一定時間経過しても端末情報を受信しない端末のＩＤを抽出する（１１０）。

そして、フェムト基地局２は、当該端末ＩＤと「出」の情報を屋内機器制御サーバに送信し、当該端末ＩＤを位置登録から削除する（１１２）。そして、処理１００に戻って端末サーチを続ける。
このようにして、本システムのフェムト基地局２の制御部２１の処理が行われるものである。

［屋内機器制御サーバの処理：図７］
次に、本システムの屋内機器制御サーバ３の処理について図７を用いて説明する。図７は、屋内機器制御サーバ３の制御部３１の処理を示すフローチャート図である。
図７に示すように、屋内機器制御サーバ３の制御部３１は、フェムト基地局２から端末ＩＤと出／入の情報を受信したか否かを判断し（２００）、受信していなければ、処理２００を繰り返して監視する。

処理２００で、フェムト基地局２から端末ＩＤと出／入の情報を受信すると、屋内機器制御サーバ３は、登録端末データベースを参照して（２０２）、受信した端末ＩＤが登録端末データベースに登録されているか否かを判断する（２０４）。

そして、登録済み端末であった場合（Ｙｅｓの場合）には、屋内機器制御サーバ３は、受信した出／入の情報に基づいて、登録端末データベースの当該端末に対応する「状態」を更新する（２０６）。処理２０４で、受信した端末ＩＤが未登録であった場合には、処理２０８に移行する。

そして、屋内機器制御サーバ３は、制御機器データベースを参照し（２０８）、フェムト基地局２から受信した情報又は更新された登録端末データベースの状態が、制御機器データベースのトリガに一致するか否かを判断し（２０９）、一致しているものがあれば、対応する屋内機器の制御信号を送信する（２１０）。
このようにして、屋内機器制御サーバ３の制御部３１の処理が行われるものである。

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る屋内機器制御システムによれば、制御対象の機器が設けられた屋内に微小なサービスエリアを有するフェムト基地局２を設け、当該フェムト基地局２に接続する屋内機器制御サーバ３が、端末ＩＤと各端末の所在のエリア内／エリア外を示す状態のデータを記憶する登録端末データベースと、屋内機器の動作とその動作のトリガとしての各端末の所在の状態とを対応付けて規定する制御機器データベースとを記憶しており、フェムト基地局２が端末１のエリア内への出入りを監視し、出入りがあった端末のＩＤと出／入の情報とを屋内機器制御サーバ３に送信し、屋内機器制御サーバ３が、受信した端末ＩＤ及び出／入の情報に基づいて、登録端末データベースの状態を更新し、更新された登録端末データベースの状態が制御機器データベースのトリガに一致した場合、当該トリガに対応して記憶されている動作となるよう屋内機器の制御を行うようにしているので、例えば、端末を携帯する利用者が自宅に着いたその時に玄関ドアの鍵を開けるといった制御を行うことができ、また、複数の登録端末の所在状態（エリア内／エリア外）に応じて屋内機器を制御することができ、利便性を向上させることができる効果がある。

また、本システムによれば、複数の登録端末の所在状態の組合せをトリガとしているので、全ての端末がエリア外に出た場合に、ドアの鍵を閉めたり、リビングの照明を消すよう制御することができ、外出時に鍵のかけ忘れや照明の消し忘れを防ぎ、セキュリティを向上させることができる効果がある。

更に、本システムによれば、登録端末データベースに登録されていない未登録の端末がエリア内に入った場合をトリガとして制御機器データベースに登録しておくことにより、未登録端末がエリア内に入った場合に機器を制御することができ、例えば未登録端末がエリア内に入った場合に玄関灯を一定時間点灯させるといった制御を行うことが可能であり、宅内に人がいると思わせることにより、防犯の効果も期待できる。

本発明は、利用者が自宅から出入りするタイミングで屋内機器を制御し、また、複数の利用者の所在の状態に基づいた制御を行って利便性を向上させることができる屋内機器制御システムに適している。

本発明の実施の形態に係る屋内機器制御システム（本システム）の概略を示す模式説明図である。 本システムの構成ブロック図である。 （ａ）は、屋内機器制御サーバ３の登録端末データベースの一例を示す模式説明図であり、（ｂ）は、制御機器データベースの一例を示す模式説明図であり、（ｃ）は、「トリガ」の説明を示すテーブル図である。 端末１がフェムト基地局２のエリア内に移動した場合の動作シーケンス説明図である。 端末１がフェムト基地局２のエリア外に移動した場合の動作シーケンス説明図である。 フェムト基地局２の制御部２１の処理を示すフローチャート図である。 屋内機器制御サーバ３の制御部３１の処理を示すフローチャート図である。 従来の遠隔制御システムの一例を示す模式説明図である。

符号の説明

１…携帯無線端末装置（端末）、 ２…フェムト基地局、 ３…屋内機器制御サーバ、 ４…屋内機器、 １１…制御部、 ２１…制御部、 ３１…制御部、 ３２…付記初メモリ、 ６１…携帯無線端末装置、 ６２…センター、 ６３…サービス装置、 ６４…サーバ、 ６５…屋内機器

Claims (1)

1. 屋内機器に所望の動作を行わせる制御信号を出力する制御サーバを介して、屋内機器を遠隔制御して特定の動作を行わせる屋内機器制御システムであって、
   前記屋内機器が設置されている家屋に、微小なサービスエリアを有する超小型基地局を設け、
   前記制御サーバが、予め登録された端末のＩＤと前記各端末が前記超小型基地局のサービスエリア内にいるかサービスエリア外にいるかを示す所在の状態とを対応付けて記憶する登録端末データベースと、特定の屋内機器の動作の情報とその動作のトリガとなる端末の所在の状態とを対応付けて記憶する制御機器データベースとを記憶しており、
   前記超小型基地局が、当該サービスエリアへの端末の出入りを監視し、端末の出入りがあった場合には、当該端末の端末ＩＤと、サービスエリアへの出／入を示す情報とを前記制御サーバに送信し、
   前記制御サーバが、前記超小型基地局から端末ＩＤ及び出／入の情報を受信すると、受信した情報に基づいて前記登録端末データベースの所在の状態を更新し、前記更新された登録端末データベースの所在の状態が、前記制御機器データベースにトリガとして記憶されている所在の状態と一致した場合に、前記トリガに対応する動作の情報に従った動作を行わせる制御信号を出力することを特徴とする屋内機器制御システム。

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