KR20120019615A - 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어시스템 - Google Patents

Abstract

경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어시스템은, 각각 다수의 조명장치를 구비한 다수의 조명 그룹; 상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 다수의 조명 제어 데이터를 생성하여 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 조명 제어 컨트롤러 부; 및 상기 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터에서 조명장치에서 실행될 동작정보와 상기 동작정보에 따라 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 추출하는 무선 경관 조명제어모듈과, 상기 추출된 동작정보와 빛의 종류 및 밝기를 이용하여, 유선 경관 조명 제어 프로토콜에 따라 자신과 연결된 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 제어하는 경관 조명제어모듈을 구비한 다수의 조명 제어 모듈 부를 포함한다.

Description

경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어시스템{PROTOCOL STRUCTURE FOR CONTROLLING SCENERY LIGHT AND SCENERY LIGHT CONTROL SYSTEM USING THE PROTOCOL STRUCTURE}

본 발명은 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 경관 조명 시스템에서 무선통신을 통하여 다수의 경관 조명 장치를 제어하여 다양한 조명 연출을 수행하기 위한 기술에 관한 것이다.

경관 조명 시스템은 다수의 조명 장치에 대하여 식별정보를 부여하고 식별정보를 포함하는 조명 제어 데이터를 무선으로 전송하여 식별정보와 일치하는 조명 장치를 제어한다. 이때 조명 제어 명령을 포함하는 조명 제어 데이터는 실시간으로 조명 장치에 전달되어 특정 위치의 조명 장치 또는 전체 조명 장치의 제어에 사용된다.

이러한 조명 제어에 따라 조명 장치는 매우 단순한 구조의 동작만을 수행하고 하나의 연출 시나리오만을 출력한다.

하지만 최근에는 단순한 아름다움의 기능뿐만 아니라 일종의 신호나 상징과 같은 메시지를 전달하거나 인간의 감성에 영향을 제공하는 동적인 기능을 갖는 경관 조명에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 대하여 다양한 신호, 메시지, 감성 조명을 위한 동적 조명은 다수의 조명 장치를 순차적으로 점등, 소등, 색 변화, 밝기 변화를 함으로써 구현되는데, 이러한 동적 조명을 위해 다양한 조명 연출 시나리오가 연결된 다수의 조명 장치에 출력되도록 하는 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 이러한 조명 연출 시나리오를 조명 장치에 출력하기 위한 경관 조명 시스템이 요구되고 있다.

다양한 조명 연출 시나리오를 다수의 조명 장치에 효과적으로 전송하고 각각의 특정 위치의 조명 장치에 대하여 조명 연출 시나리오를 출력하는, 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어시스템이 제안된다.

본 발명의 일 양상에 따른, 경관 조명 제어시스템은, 각각 다수의 조명장치를 구비한 다수의 조명 그룹; 상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 다수의 조명 제어 데이터를 생성하여 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 조명 제어 컨트롤러 부; 및 상기 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터에서 조명장치에서 실행될 동작정보와 상기 동작정보에 따라 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 추출하는 무선 경관 조명제어모듈과, 상기 추출된 동작정보와 빛의 종류 및 밝기를 이용하여, 유선 경관 조명 제어 프로토콜에 따라 자신과 연결된 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 제어하는 경관 조명제어모듈을 구비한 다수의 조명 제어 모듈 부를 포함한다.

상기 경관 조명 제어 시스템은, 거리에 따른 상기 무선 통신 프로토콜의 감쇄를 보상하기 위한 다수의 중계모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 다수의 중계모듈은, 상기 조명 제어 컨트롤러 부로부터 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경하여 전송할 수 있다.

상기 다수의 중계모듈은, 상기 조명 제어 컨트롤러 부로부터 다수의 조명 제어 데이터를 수신하는 RF 수신모듈; 상기 RF 수신모듈에 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 자신의 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경하는 식별정보 변경부 및 상기 고유식별정보가 변경된 조명 제어 데이터를 상기 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 RF 송신모듈을 포함할 수 있다.

상기 무선통신 프로토콜은, 타이니 운영체계(Tiny OS) 통신 프로토콜일 수 있으며, 상기 다수의 조명 제어 데이터는 상기 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내에 포함되어 전송될 수 있다.

상기 다수의 조명 제어 데이터는 상기 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내 데이터 필드에 포함되어 전송될 수 있으며, 상기 데이터 필드는, 조명장치에서 실행될 동작정보가 기재된 Cmd 필드, 상기 무선 경관 조명제어모듈의 고유식별정보 또는 중계모듈의 고유식별정보가 기재된 Address 필드, 조명 연출 시나리오 데이터를 부분으로 나누어 다수의 통신을 통해 전송될 때 이용되는 Total Sequence 필드 및 Current Sequence 필드, 및 각 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 제어하기 위한 ch n data 필드를 포함할 수 있다.

상기 유선 경관 조명 제어 프로토콜은, DMX512 프로토콜일 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조는, 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 조명 제어 데이터가 조명 제어 컨트롤러 부에서 생성되어 무선통신 프로토콜 내에 포함되어 다수의 조명 제어 모듈 부로 전송되며, 상기 다수의 조명 제어 모듈에 각각 연결된 다수의 조명 그룹 내 조명장치들의 제어가 유선 경관 조명 제어 프로토콜을 이용하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조 및 이 프로토콜 구조를 이용한 경관 조명 제어 시스템에 따르면, 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 다수의 조명 제어 데이터를 생성하여 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하여 해당 다수의 조명장치들을 제어함으로써, 넓은 지역에 설치된 다수의 조명그룹으로 나누어진 조명장치에 대하여 각각 독립적인 조명 연출 시나리오를 출력하거나 실시간 제어를 가능하게 할 수 있으며, 이를 통해 넓은 지역의 경관 조명에 대하여 보다 다양한 조명 연출을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 프로토콜을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중계모듈의 구성을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어 시스템은, 다수의 조명 그룹(30,..,30n), 조명 제어 컨트롤러 부(10) 및 다수의 조명 제어 모듈 부(20,..,20n)를 포함한다.

다수의 조명 그룹(30,..30n)은 각각 다수의 조명장치를 구비할 수 있다. 이때, 다수의 조명장치 각각은 LED로 구성될 수 있다.

조명 제어 컨트롤러 부(10)는 다수의 조명 그룹(30,..30n) 내 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 다수의 조명 그룹(30,..30n) 내 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 다수의 조명 제어 데이터를 생성하여 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송한다. 이때, 조명 제어 컨트롤러 부(10)는 다수의 조명 제어 데이터를 생성하는 조명 제어 컨트롤러(11)와 생성된 다수의 조명 제어 데이터를 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 RF 통신 모듈(12)을 포함할 수 있다. 이러한 조명 제어 컨트롤러(11)는 다수의 버튼으로 구성된 단말장치 또는 PC 기반의 프로그램으로 구현되는 스마트 폰과 같은 개인 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. RF 통신 모듈(12)은 무선 통신을 위한 칩셋으로 구성되며 조명 제어 컨트롤러(11)와 유선으로 연결된다.

다수의 조명 제어 모듈 부(20,..,20n)는 무선 경관 조명제어모듈(21)과 경관 조명제어모듈(25)을 포함한다.

무선 경관 조명제어모듈(21)은 조명 제어 컨트롤러 부(10)로부터 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터에서 조명장치에서 실행될 동작정보와 상기 동작정보에 따라 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 추출한다. 이러한 무선 경관 조명제어모듈(21)은 RF 통신 수신모듈(22), 프로세서(23) 및 컨버터(24)를 포함한다. RF 통신 수신 모듈(22)은 조명 제어 컨트롤러 부(10)로부터 다수의 조명 제어 데이터를 수신한다. 프로세서(23)는 RF 통신 수신 모듈(23)에 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 무선 경관 조명제어모듈(21)의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터에서 조명장치에서 실행될 동작정보와 상기 동작정보에 따라 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 추출한다. 컨버터(24)는 프로세서(23)에서 추출된 정보들을 RS485 통신을 통해서 경관 조명제어모듈(25)로 전송할 수 있다.

경관 조명제어모듈(25)은 무선 경관 조명제어모듈(21)에서 추출된 동작정보와 빛의 종류 및 밝기를 이용하여, 유선 경관 조명 제어 프로토콜에 따라 자신과 연결된 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 제어한다. 이때, 유선 경관 조명 제어 프로토콜은 DMX512 프로토콜일 수 있다.

상술한 바와 같이 다수의 조명 제어 모듈부(20,...,20n) 내 무선 경관 조명제어모듈(21)과 경관 조명제어모듈(25)은 서로 분리된 형태로 구성하였지만 서로 통합되어 구성될 수도 있다. 더 나아가 조명장치까지도 함께 구성되어 보다 통합된 조명시스템이 구성될 수 있다. 즉, 하나의 조명장치(LED) 내에 무선 경관 조명제어모듈(21)의 동작과 경관 조명제어모듈(25)의 동작을 수행할 수 있는 하드웨어 칩을 구성하는 경우, 하나의 조명장치가 조명 제어 모듈부의 동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.

또한 무선 통신의 규격이나 통신 칩의 하드웨어적인 규격의 발전에 따라 무선통신 프로토콜 각 영역의 세부적인 크기나 정의가 달라질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 경관 조명 제어 시스템은, 거리에 따른 상기 무선 통신 프로토콜의 감쇄를 보상하기 위한 다수의 중계모듈(40,...,40n)을 더 포함할 수 있다.

다수의 중계모듈(40,...,40n)은, 조명 제어 컨트롤러 부(10)로부터 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경하여 조명 제어 모듈 부(50,...,50n)로 전송한다. 이러한 다수의 중계모듈(40,...,40n)은 도 3에 도시된 바와 같이, RF 수신 모듈(41), 식별정보 변경부(42) 및 RF 송신 모듈(43)을 포함한다. RF 수신 모듈(41)은 조명 제어 컨트롤러 부(10)로부터 다수의 조명 제어 데이터를 수신한다. 식별정보 변경부(42)는 RF 수신모듈(41)에 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 자신의 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경한다. RF 송신 모듈(43)은 고유식별정보가 변경된 조명 제어 데이터를 무선통신 프로토콜을 이용하여 다수의 조명 제어 모듈부(50,..,50n)로 전송한다.

상술한 경관 조명 제어 시스템에서 이용되는 무선통신 프로토콜은, 타이니 운영체계(Tiny OS) 통신 프로토콜일 수 있으며, 다수의 조명 제어 데이터는 이 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내에 포함되어 전송될 수 있다. 더욱 구체적으로 다수의 조명 제어 데이터는 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내 데이터 필드에 포함되어 전송될 수 있다. 이를 나타내는 도면이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내 데이터 필드는, 조명장치에서 실행될 동작정보가 기재된 Cmd 필드, 상기 무선 경관 조명제어모듈의 고유식별정보 또는 중계모듈의 고유식별정보가 기재된 Address 필드, 조명 연출 시나리오 데이터를 부분으로 나누어 다수의 통신을 통해 전송될 때 이용되는 Total Sequence 필드 및 Current Sequence 필드, 및 각 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 제어하기 위한 ch n data 필드를 포함할 수 있다.

이때, Cmd 필드는 현재의 조명 제어 데이터의 쓰임을 결정하기 위한 것으로 아래의 표 1과 같은 정의 예에 의해서 시나리오 저장, 시나리오 시작, 시나리오 종료, 실시간 제어의 동작 중 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 다수의 조명 제어 모듈 부(20,...,20n)는 조명 제어 데이터 중 Cmd 필드의 내용에 기초하여 조명장치를 제어할 수 있다.

Cmd 값	동 작
1	시나리오 저장
2	시나리오 시작
3	시나리오 종료
4	실시간 제어

특히 Cmd 필드에 기재된 동작이 시나리오 저장인 경우 무선 경관 조명 제어모듈(21) 내 프로세서(23)는 무선 경관 조명제어모듈(21) 내 구비된 메모리(미도시)에 시나리오 데이터를 저장할 수 있다.

Address 필드는 무선 경관 조명제어모듈(21)의 고유식별정보를 포함한다. 이 Address 필드를 이용하여 특정 위치의 조명 장치 및 조명 그룹에게 특정 조명 연출 시나리오를 전송할 수 있게 된다. 또한 특정 위치의 조명 장치 및 조명 그룹에게 연출 시나리오 시작 및 종료의 명령을 내릴 수도 있다. 나아가 전제 조명장치로 조명 제어 데이터를 전송할 수도 있게 된다.

Total Sequence 필드와 Current Sequence 필드는 무선 통신을 위한 하드웨어의 성능에 따라 정의될 수 있다. DMX512 프로토콜에 따라 조명장치를 제어하는 경관 조명제어모듈(25)은 512 채널의 조명 장치와 연결될 수 있으며 512 채널의 조명 장치를 제어하기 위해서 512 바이트의 데이터를 전송해야 한다. 하지만 무선 통신 하드웨어는 한번의 전송으로 512 바이트를 전송할 수 없다. 패킷의 전송거리 및 소실, 충돌 등의 다양한 변수를 고려하여 그보다 더 작은 크기의 데이터를 한번에 전송할 수 있다. 따라서 512 바이트의 채널 데이터를 전송하고자 하는 경우 여러 번 나누어 전송하는 것이 요구되는데, 이를 위해서 Total Sequence 필드와 Currenet Sequence 필드에 기재된 정보가 이용될 수 있다. 그리고 Data Length 필드를 이용하여 부분적으로 전송되어진 데이터에 대하여 전체 크기를 저장하고 올바른 처리가 이루어지도록 할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 각각 다수의 조명장치를 구비한 다수의 조명 그룹;
   상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 상기 다수의 조명 그룹 내 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 다수의 조명 제어 데이터를 생성하여 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 조명 제어 컨트롤러 부; 및
   상기 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터에서 조명장치에서 실행될 동작정보와 상기 동작정보에 따라 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 추출하는 무선 경관 조명제어모듈과, 상기 추출된 동작정보와 빛의 종류 및 밝기를 이용하여, 유선 경관 조명 제어 프로토콜에 따라 자신과 연결된 조명 그룹 내 다수의 조명장치를 제어하는 경관 조명제어모듈을 구비한 다수의 조명 제어 모듈 부를 포함하는, 경관 조명 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경관 조명 제어 시스템은,
   거리에 따른 상기 무선 통신 프로토콜의 감쇄를 보상하기 위한 다수의 중계모듈을 더 포함하며,
   상기 다수의 중계모듈은, 상기 조명 제어 컨트롤러 부로부터 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경하여 전송하는, 경관 조명 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수의 중계모듈은,
   상기 조명 제어 컨트롤러 부로부터 다수의 조명 제어 데이터를 수신하는 RF 수신모듈;
   상기 RF 수신모듈에 수신된 다수의 조명 제어 데이터 중 자신의 고유식별정보를 갖는 조명 제어 데이터 내 자신의 고유식별정보를 미리 설정된 목적지의 무선 경관 조명 제어 모듈의 고유식별정보로 변경하는 식별정보 변경부 및
   상기 고유식별정보가 변경된 조명 제어 데이터를 상기 무선통신 프로토콜을 이용하여 전송하는 RF 송신모듈을 포함하는, 경관 조명 제어 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 무선통신 프로토콜은, 타이니 운영체계(Tiny OS) 통신 프로토콜이며,
   상기 다수의 조명 제어 데이터는 상기 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내에 포함되어 전송되는, 경관 조명 제어 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 다수의 조명 제어 데이터는 상기 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내 데이터 필드에 포함되어 전송되며,
   상기 데이터 필드는, 조명장치에서 실행될 동작정보가 기재된 Cmd 필드, 상기 무선 경관 조명제어모듈의 고유식별정보 또는 중계모듈의 고유식별정보가 기재된 Address 필드, 조명 연출 시나리오 데이터를 부분으로 나누어 다수의 통신을 통해 전송될 때 이용되는 Total Sequence 필드 및 Current Sequence 필드, 및 각 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 제어하기 위한 ch n data 필드를 포함하는, 경관 조명 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 유선 경관 조명 제어 프로토콜은,
   DMX512 프로토콜인, 경관 조명 제어 시스템.
7. 다수의 조명장치를 통해 조명 연출 시나리오를 출력하거나 다수의 조명장치의 실시간 제어를 위한 조명 제어 데이터가 조명 제어 컨트롤러 부에서 생성되어 무선통신 프로토콜 내에 포함되어 다수의 조명 제어 모듈 부로 전송되며, 상기 다수의 조명 제어 모듈에 각각 연결된 다수의 조명 그룹 내 조명장치들의 제어가 유선 경관 조명 제어 프로토콜을 이용하여 이루어지는, 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 무선통신 프로토콜은,
   타이니 운영체계(Tiny OS) 통신 프로토콜이며,
   상기 다수의 조명 제어 데이터는 상기 타이니 운영체계 통신 프로토콜 내 데이터 필드에 포함되어 전송되며,
   상기 데이터 필드는, 조명장치에서 실행될 동작정보가 기재된 Cmd 필드, 상기 무선 경관 조명제어모듈의 고유식별정보 또는 중계모듈의 고유식별정보가 기재된 Address 필드, 조명 연출 시나리오 데이터를 부분으로 나누어 다수의 통신을 통해 전송될 때 이용되는 Total Sequence 필드 및 Current Sequence 필드, 및 각 조명장치에서 출력될 빛의 종류 및 밝기를 제어하기 위한 ch n data 필드를 포함하는, 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 유선 경관 조명 제어 프로토콜은,
   DMX512 프로토콜인, 경관 조명 제어를 위한 프로토콜 구조.

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