JP5442575B2 - Communication equipment - Google Patents
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Description
本発明は、トークンを利用して通信を行うネットワークに接続される通信機器に関する。 The present invention relates to a communication device connected to a network that performs communication using a token.
トークンを利用して通信を行うネットワークシステムでは、ネットワークに接続される各通信機器のハードウェア構成を、通信方式や通信速度に応じた設定とする必要がある。 In a network system that performs communication using tokens, the hardware configuration of each communication device connected to the network needs to be set according to the communication method and communication speed.
これに対し、複数の出力形態に対応できる通信機器が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の通信機器は、2線式フィールド機器の通信形態に対応する通信手段と、フィールドバス通信を行う通信手段とのいずれかを、所定の時間内にトークンを検出したか否かに応じて、選択的に機能させている。これにより、当該通信機器は、複数の出力形態に対し容易かつ安全に対応できる。
On the other hand, a communication device that can cope with a plurality of output forms has been proposed (for example, Patent Document 1). Whether or not the communication device described in
しかしながら、同一の通信形態のネットワークシステムであっても、そのボーレートは、ネットワークによって様々な値に設定される(例えば、9.6Kbps、19.2Kbps、187.5Kbps、500Kbps、1.5Mbps、3Mbps、6Mbps、12Mbps)。そのため、既存のネットワークに新しく機器を接続する場合には、新しく接続される機器のボーレートを当該ネットワークのボーレートと一致させるように留意する必要がある。 However, even in a network system of the same communication form, the baud rate is set to various values depending on the network (for example, 9.6 Kbps, 19.2 Kbps, 187.5 Kbps, 500 Kbps, 1.5 Mbps, 3 Mbps, 6 Mbps, 12 Mbps). Therefore, when a new device is connected to an existing network, it is necessary to pay attention so that the baud rate of the newly connected device matches the baud rate of the network.
仮に、ユーザの設定ミスにより、新しく接続される機器の設定ボーレートがネットワークのボーレートと異なっていた場合、当該機器は、自らの設定ボーレートと同一のボーレートのフレームを受信しないため、ネットワークに機器が存在しないと認識するおそれがある。その場合、新しく接続される機器は、自らトークンをネットワークに送信し、ネットワークの通信を妨害してしまう。 If the setting baud rate of a newly connected device is different from the baud rate of the network due to a user's setting error, the device does not receive a frame with the same baud rate as its own setting baud rate. There is a risk of not knowing. In this case, a newly connected device transmits a token itself to the network and interferes with network communication.
例えば、図6に示すように、プロフィバスネットワーク100に、プログラマブル表示器101aを新たに接続する場合について説明する。プロフィバスネットワーク100では、12Mbpsのボーレートで通信が行われており、プロフィバスネットワーク100に接続されているプログラマブル表示器101、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)102およびパーソナルコンピュータ(PC)103の各機器のボーレートは12Mbpsに設定されている。一方、新たに接続されるプログラマブル表示器101aのボーレートは、187.5Kbpsに設定されている。
For example, as shown in FIG. 6, the case where the
この場合、新たに接続されるプログラマブル表示器101aは、187.5Kbpsのデータのみ認識するため、プロフィバスネットワーク100において異なるボーレートの通信が行われていることを認識することができない。そのため、プログラマブル表示器101aは、プロフィバスネットワーク100上に機器が接続されていないと判断し、187.5Kbpsのトークンをプロフィバスネットワーク100に送信する。その結果、プロフィバスネットワーク100では、通信が妨害され、既存のプログラマブル表示器101およびPLC102によるデバイス制御や、PC103とプログラマブル表示器101・PLC102とのデータ転送などが停止するおそれがある。
In this case, since the newly connected
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、より安全にネットワークに接続することができる通信機器を実現することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to realize a communication device that can be connected to a network more safely.
上記の課題を解決するために、本発明に係る通信機器は、トークンを利用して通信を行うネットワークに接続される通信機器であって、上記ネットワークから信号を受信する受信手段と、上記ネットワークに信号を送信する送信手段と、上記受信手段が受信した信号のボーレートを検出するボーレート検出手段と、ボーレート検出手段によって検出された検出ボーレートと、上記通信機器に設定された設定ボーレートとを比較するボーレート比較手段とを備え、上記送信手段は、上記検出ボーレートと上記設定ボーレートとが異なる場合、トークンの発信を行わないことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a communication device according to the present invention is a communication device connected to a network that performs communication using a token, and includes a receiving unit that receives a signal from the network, and A baud rate for comparing a transmission baud rate that is detected by the baud rate detection unit, a baud rate detection unit that detects a baud rate of the signal received by the reception unit, and a set baud rate set in the communication device. Comparing means, wherein the transmitting means does not transmit a token when the detected baud rate and the set baud rate are different.
上記の構成によれば、ボーレート検出手段が検出したネットワークの検出ボーレートと、通信機器に設定された設定ボーレートとが一致しない場合は、通信機器からネットワークにトークンが発信されない。このため、ボーレートの設定を誤ってネットワークに接続しても、トークンが発信されることによるネットワークの妨害を自動的に回避することができる。より安全にネットワークに接続することができる通信機器を実現することができる。 According to the above configuration, when the detected baud rate of the network detected by the baud rate detection means does not match the set baud rate set in the communication device, a token is not transmitted from the communication device to the network. For this reason, even if the baud rate setting is mistakenly connected to the network, it is possible to automatically prevent the network from being interrupted by the transmission of the token. A communication device that can be connected to a network more safely can be realized.
本発明に係る通信機器では、上記通信機器が上記ネットワークに接続されてから所定期間内に、上記受信手段が信号を受信しない場合、上記送信手段は、トークンを送信することが好ましい。 In the communication device according to the present invention, when the reception unit does not receive a signal within a predetermined period after the communication device is connected to the network, the transmission unit preferably transmits a token.
上記の構成によれば、通信機器が上記ネットワークに接続されてから所定期間内に上記受信手段が信号を受信しない場合、すなわち、ネットワーク上に機器が接続されていない場合、通信機器からトークンが発信される。これにより、ネットワークをトークンリングとして稼働させることができる。 According to the above configuration, when the receiving unit does not receive a signal within a predetermined period after the communication device is connected to the network, that is, when no device is connected to the network, a token is transmitted from the communication device. Is done. Thereby, the network can be operated as a token ring.
本発明に係る通信機器は、プログラマブル表示器またはプログラマブル・ロジック・コントローラであってもよい。 The communication device according to the present invention may be a programmable display or a programmable logic controller.
本発明に係るプログラムは、上記いずれかの通信機器の各手段としてコンピュータを動作させる。 The program according to the present invention causes a computer to operate as each means of any of the above communication devices.
以上のように、本発明に係る通信機器は、ボーレートの設定を誤ってネットワークに接続しても、トークンを発信しないので、より安全にネットワークに接続することができるという効果を奏する。 As described above, the communication device according to the present invention produces an effect that even if the baud rate setting is mistakenly connected to the network, the token is not transmitted, so that it is possible to connect to the network more safely.
本発明の実施の一形態について図1〜図5に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、プログラマブル表示器をトークンリングを構成するプロフィバスネットワークに新たに接続する場合について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. This embodiment demonstrates the case where a programmable display is newly connected to the Profibus network which comprises a token ring.
(プログラマブル表示器の構成)
図1は、本実施形態に係るプログラマブル表示器1の構成を示すブロック図である。プログラマブル表示器1は、プロフィバスネットワーク2に接続される通信機器であり、バスモニター回路部3およびCPU4を備えている。バスモニター回路部3は、プログラマブル表示器1とプロフィバスネットワーク2との通信を制御する回路であり、プロフィバスネットワーク2のボーレートと、プログラマブル表示器1の設定ボーレートとを比較し、比較結果に応じてトークンの発信等を制御するバスモニター機能を有している。
(Configuration of programmable display)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
図1に示すように、バスモニター回路部3は、通信受信部(受信手段)31、受信ボーレート検出部(ボーレート検出手段)32、ボーレート設定部33、ボーレート比較部(ボーレート比較手段)34、接続エラー検出部35、トークンリング参加シーケンス部36、監視タイマー部37および通信送信部(送信手段)38を備えている。
As shown in FIG. 1, the bus monitor circuit unit 3 includes a communication reception unit (reception unit) 31, a reception baud rate detection unit (baud rate detection unit) 32, a baud
通信受信部31は、プロフィバスネットワーク2から自機器のアドレス宛の信号を受信するブロックである。
The communication receiving unit 31 is a block that receives a signal addressed to the address of its own device from the
受信ボーレート検出部32は、通信受信部31が受信したデータのボーレートを検出するブロックである。本実施形態では、受信ボーレート検出部32は、9.6Kbps〜12Mbpsの範囲の信号のボーレートをモニターできる。
The reception baud
ボーレート設定部33は、プログラマブル表示器1の設定ボーレートの値を格納するブロックである。プログラマブル表示器1の設定ボーレートは、ユーザの操作により設定され、CPU4から設定ボーレートを示すデータがボーレート設定部33に入力される。
The baud
ボーレート比較部34は、受信ボーレート検出部32によって検出された受信ボーレートの値と、ボーレート設定部33に格納されている設定ボーレートの値とを比較するブロックである。ボーレート比較部34における比較結果は、接続エラー検出部35、トークンリング参加シーケンス部36および監視タイマー部37に出力される。
The baud
接続エラー検出部35は、上記の比較結果が不一致の場合に、接続エラーを検出するブロックである。本実施形態では、当該場合に、接続エラー検出部35は、接続エラーの通知をCPU4に送信し、CPU4は、例えば図示しない警告ランプを点灯させることにより、ユーザに接続エラーを報知する。
The connection
トークンリング参加シーケンス部36は、ボーレート比較部34における比較結果が一致の場合に、プロフィバスネットワーク2からのフレームを解析して、プログラマブル表示器1をトークンリングを構成するプロフィバスネットワーク2に参加させるシーケンスを行うブロックである。
When the comparison result in the baud
監視タイマー部37は、ダウンカウンタで構成されている。監視タイマー部37のタイマー値の初期値はN(Nは整数)に設定されており、監視タイマー部37は、プログラマブル表示器1をプロフィバスネットワーク2に接続して、プログラマブル表示器1の電源をONした時点から、タイマー値が0となるまで、カウント動作を行なう。また、監視タイマー部37のタイマー値は、接続エラー検出部35が接続エラーを検出した場合、および、プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が完了した場合に、初期値のNに戻るように設定されている。
The
通信送信部38は、プログラマブル表示器1からプロフィバスネットワーク2に送信する信号を生成するブロックである。
The
具体的には、受信ボーレートの値と設定ボーレートの値とが一致する場合、通信送信部38は、トークンリング参加シーケンス部36からの指示に応じて、プロフィバスネットワーク2からのFDL(Field bus Data Link)リクエストに対し、FDLレスポンスを生成して出力する。
Specifically, when the value of the reception baud rate matches the value of the set baud rate, the
また、監視タイマー部37のタイマー値が0になった場合、すなわち、プログラマブル表示器1がプロフィバスネットワーク2に接続されてから所定時間、通信受信部31がフレーム(信号)を受信しない場合、通信送信部38は、トークンをプロフィバスネットワーク2に発信する。
Further, when the timer value of the
一方、受信ボーレートの値と設定ボーレートの値とが一致せず、接続エラーが検出された場合、通信送信部38は、トークンの発信を行わない。すなわち、プロフィバスネットワーク2にボーレート設定の異なるプログラマブル表示器1が接続された場合であっても、プログラマブル表示器1からトークンが発信されることはない。これにより、ボーレートの異なるプロフィバスネットワーク2にトークンが誤って発信されることによるネットワークの妨害を自動的に回避することができる。
On the other hand, if the value of the reception baud rate does not match the value of the set baud rate and a connection error is detected, the
(送受信データおよびタイマー値)
続いて、プログラマブル表示器1からプロフィバスネットワーク2に送受信されるデータおよび監視タイマー部37のタイマー値について、図2〜図4を参照して説明する。
(Transmission / reception data and timer value)
Next, data transmitted and received from the
図2は、プロフィバスネットワーク2のボーレートとプログラマブル表示器1の設定ボーレートとが一致しない場合の、プログラマブル表示器1の送信データ、受信データおよび監視タイマー部37のタイマー値を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating transmission data and reception data of the
初期状態において、監視タイマー部37のタイマー値はNとなっている。プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が開始されると、監視タイマー部37はダウンカウントを開始する。ここで、プロフィバスネットワーク2から設定ボーレートとは異なるボーレートの信号(例えば、FDLリクエスト)が受信されると、接続エラーが検出され、監視タイマー部37のタイマー値が初期値Nに戻される。なお、プロフィバスネットワーク2からの信号としてFDLリクエストの他に、トークン、データなどが挙げられる。その後、設定ボーレートとは異なるボーレートのFDLリクエストが受信される度に、監視タイマー部37のタイマー値が初期値Nに戻されるので、タイマー値が0になることはない。そのため、通信送信部38からトークンが発信されることはない。
In the initial state, the timer value of the
図3は、プロフィバスネットワーク2のボーレートとプログラマブル表示器1の設定ボーレートとが一致する場合の、プログラマブル表示器1の送信データ、受信データおよび監視タイマー部37のタイマー値を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the transmission data and reception data of the
プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が開始されると、監視タイマー部37はダウンカウントを開始する。ここで、プロフィバスネットワーク2から設定ボーレートと同一のボーレートのFDLリクエストが受信されると、通信送信部38は、FDLリクエストに対しFDLレスポンスを出力する。これにより、プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が完了する。なお、プログラマブル表示器1が接続完了を示す信号を受信すると、監視タイマー部37のタイマー値は初期値Nに戻される。
When the connection of the
図4は、プログラマブル表示器1がプロフィバスネットワーク2からフレームを受信しない場合の、プログラマブル表示器1の送信データ、受信データおよび監視タイマー部37のタイマー値を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating transmission data and reception data of the
プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が開始されると、監視タイマー部37はダウンカウントを開始するが、プロフィバスネットワーク2からフレームが受信されないので、所定期間経過後、監視タイマー部37のタイマー値は0になる。そのため、通信送信部38は、トークンをプロフィバスネットワーク2に発信する。これにより、プロフィバスネットワーク2をトークンリングとして稼働させることができる。
When the connection of the
なお、上記所定期間は、プロフィバスネットワーク2の規格において、フレーム受信がない場合に、ネットワーク上に機器が接続されていないとみなすことのできる期間である。また、プロフィバスネットワーク2上には機器が接続されていないので、プログラマブル表示器1からトークンが発信されても、通信が妨害されるという問題は生じない。
The predetermined period is a period in which, in the standard of the
(バスモニターの手順)
続いて、プログラマブル表示器1をプロフィバスネットワーク2に接続する場合のフローチャートを図5に示す。プログラマブル表示器1のプロフィバスネットワーク2への接続が開始されると(ステップS1)、監視タイマー部37がダウンカウントを開始するとともに(ステップS2)、バスモニターが開始される(ステップS3)。
(Bus monitor procedure)
Then, the flowchart in the case of connecting the
ここで、通信受信部31がフレームを検出することなく(ステップS5において「NO」)、所定期間が経過して監視タイマー部37のタイマー値が0になった場合(ステップS4において「YES」)、通信送信部38はトークンを発信する(ステップS6)。
Here, the communication receiver 31 does not detect a frame (“NO” in step S5), and the timer value of the
一方、監視タイマー部37がダウンカウント動作を行なっている間に(ステップS4において「NO」)、通信受信部31がフレームを検出した場合(ステップS5において「YES」)、受信ボーレート検出部32がフレームのボーレートを検出し、ボーレート比較部34が、検出ボーレートとプログラマブル表示器1の設定ボーレートとを比較する(ステップS7)。
On the other hand, when the communication receiving unit 31 detects a frame (“YES” in step S5) while the
検出ボーレートと受信ボーレートとが一致する場合(ステップS8において「YES」)、トークンリング参加シーケンス部36は、通信送信部38からFDLレスポンスなどの所定の信号を出力させることにより、プログラマブル表示器1をプロフィバスネットワーク2のトークンリングに正常に参加させる(ステップS9)。
When the detected baud rate and the received baud rate match (“YES” in step S8), the token ring
検出ボーレートと受信ボーレートとが一致しない場合(ステップS8において「NO」)、接続エラー検出部35が接続エラーを検出するとともに(ステップS10)、監視タイマー部37はタイマー値を初期値Nに戻し(ステップS11)、ステップS2に移行する。プロフィバスネットワーク2からのフレームは所定の間隔で送信されるので、ステップS2〜ステップS11のフローが繰り返され、監視タイマー部37はタイマー値が0になることはない。そのため、プログラマブル表示器1からトークンが発信されることはなく、誤ってトークンが発信されることによるネットワークの妨害を回避できる。
If the detected baud rate and the received baud rate do not match (“NO” in step S8), the connection
なお、本実施形態では、検出ボーレートと受信ボーレートとが一致しないために、ステップS2〜ステップS11のフローが繰り返される場合、ユーザの操作によりプログラマブル表示器1のボーレートが再設定され、検出ボーレートと受信ボーレートとが一致するまで、バスモニターが継続される。また、この場合、警告ランプを点灯させたり、表示画面にエラー表示させることにより、ユーザに接続エラーを報知してもよい。
In this embodiment, since the detected baud rate and the received baud rate do not match, when the flow from step S2 to step S11 is repeated, the baud rate of the
(ソフトウェアによる本発明の実施)
本実施形態に係るプログラマブル表示器1のバスモニター回路部3は、ハードウェアロジックによって構成していたが、バスモニター回路部3の少なくとも一部の機能を、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
(Implementation of the present invention by software)
Although the bus monitor circuit unit 3 of the
すなわち、プログラマブル表示器1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるプログラマブル表示器1のプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記コンピュータ切替器1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/BD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / BD / DVD / CD-R. A disk system including an IC card (including a memory card) / optical card or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM can be used.
また、プログラマブル表示器1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
The
(付記事項)
上記の実施形態では、プロフィバスネットワークに接続される通信機器として、プログラマブル表示器を例示したが、これに限定されない。プロフィバスネットワークに接続される通信機器としては、PLCやPCなどが挙げられる。また、トークンを利用して通信を行うネットワークとして、プロフィバスネットワークを例示したが、これに限定されない。
(Additional notes)
In said embodiment, although the programmable display was illustrated as a communication apparatus connected to a Profibus network, it is not limited to this. Examples of communication devices connected to the Profibus network include PLCs and PCs. Further, although the Profibus network is exemplified as the network for performing communication using the token, it is not limited to this.
また、上記の実施形態に係るプログラマブル表示器は、ネットワークの検出ボーレートと設定ボーレートとが一致しない場合、ユーザによってボーレートが再設定され、検出ボーレートと設定ボーレートとが一致するまで、内部カウンタである監視タイマー部はダウンカウント動作を継続する。これに対し、ネットワークの検出ボーレートと設定ボーレートとが一致しない場合、設定ボーレートを検出ボーレートに自動的に一致させる構成としてもよい。 In addition, the programmable display device according to the above embodiment is a monitor that is an internal counter until the detected baud rate of the network does not match the set baud rate, and the baud rate is reset by the user until the detected baud rate matches the set baud rate. The timer unit continues the down count operation. On the other hand, if the detected baud rate of the network does not match the set baud rate, the set baud rate may automatically match the detected baud rate.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、トークンを利用して通信を行うネットワークに接続される通信機器に好適である。 The present invention is suitable for a communication device connected to a network that performs communication using a token.
1 プログラマブル表示器
2 プロフィバスネットワーク(ネットワーク)
3 バスモニター回路部
4 CPU
31 通信受信部(受信手段)
32 受信ボーレート検出部(ボーレート検出手段)
33 ボーレート設定部
34 ボーレート比較部(ボーレート比較手段)
35 接続エラー検出部
36 トークンリング参加シーケンス部
37 監視タイマー部
38 通信送信部(送信手段)
1
3 Bus monitor circuit 4 CPU
31 Communication receiver (reception means)
32 Receive baud rate detector (baud rate detection means)
33 Baud
35 Connection
Claims (1)
上記ネットワークから信号を受信する受信手段と、
上記ネットワークに信号を送信する送信手段と、
上記受信手段が受信した信号のボーレートを検出するボーレート検出手段と、
上記ボーレート検出手段によって検出された検出ボーレートと、上記通信機器に設定された設定ボーレートとを比較するボーレート比較手段とを備え、
上記送信手段は、上記検出ボーレートと上記設定ボーレートとが異なる場合、トークンの発信を行わず、上記通信機器が上記ネットワークに接続されてから所定期間内に上記受信手段が信号を受信しない場合、トークンを発信することを特徴とする通信機器。 A communication device connected to a network that performs communication using a token,
Receiving means for receiving a signal from the network;
Transmitting means for transmitting a signal to the network;
Baud rate detecting means for detecting the baud rate of the signal received by the receiving means;
Baud rate comparison means for comparing the detected baud rate detected by the baud rate detection means with a set baud rate set in the communication device;
If the detected baud rate is different from the set baud rate, the transmitting means does not transmit a token, and if the receiving means does not receive a signal within a predetermined period after the communication device is connected to the network, A communication device characterized by transmitting a message.
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