KR20140040967A - 인명구조 시스템 및 방법 - Google Patents

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김재형
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Abstract

RFID(Radio Frequency IDentification) 수신기를 AIS(Automatic Identification System)와 연계하여 자동으로 조난자의 위치를 타 선박 및 육상 관제국에 전송하여 해난 사고시 인명을 구조하는 인명구조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그, 선박에 장착되며, 상기 RFID 태그의 신호를 수신하는 RFID 수신기, 선박 대 선박 또는 선박 대 육상 관제국 간에 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 선박 자동식별장치 및 상기 RFID 수신기를 상기 선박 자동식별장치에 연동시키는 인터페이스 유닛을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 인명구조 시스템 및 방법을 이용하는 것에 의해, 기존의 AIS망을 활용하여 RFID 인명구조시스템의 통신망 구축이 가능하므로 별도의 통신망 구축 불필요하다는 효과가 얻어진다.

Description

인명구조 시스템 및 방법{Maritime rescue system and method}
본 발명은 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 인명구조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 RFID(Radio Frequency IDentification) 수신기를 AIS(Automatic Identification System)와 연계하여 자동으로 조난자의 위치를 타 선박 및 육상 관제국에 전송하여 해난 사고시 인명을 구조하는 인명구조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
해양에서의 선박의 침몰, 파선 등으로 인한 선박 사고시에는 날씨조건 등으로 신속한 구조가 어려운 경우가 많고, 또한 갑작스런 침몰의 경우에는 구조환경 및 시간의 제약상 구조가 원활하게 이루어 지지 못하여 인명구조의 어려움이 있으며, 또한 사고 후에 시간이 지남에 따라서 조류에 밀려간 인명의 최종 위치를 알지 못해 구조에 실패하는 경우가 많다.
이를 극복하기 위해, 예를 들어 조난자의 위치를 파악하기 위해 구명조끼에 RFID 태그(발신기)를 부착하여 위치를 선박에 전송함으로써 조난활동이 가능하게 하는 방법이 적용되고 있다.
즉, 구명조끼에 RFID 태그를 부착하는 기술에 대해 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 구명조끼에 구비되는 무선조난경보기에 있어서, 수분을 감지하여 익수 여부를 판단하는 센서부, 지피에스 위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 현재좌표를 산출하여 출력하는 지피에스 수신부, 센서부로부터 익수신호가 입력되면 지피에스 수신부에 전원을 인가하며, 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 메모리부에 저장하고, 현재 좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 주제어부를 포함하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 일정 간격으로 배치되어서 무선신호를 송출하는 다수의 비콘(Beacon), 선박에 승선한 선승자마다 각각 구비되고 선승자 고유정보가 기억되어 있으며 비콘으로부터 수신된 무선신호를 기초로 현재 위치정보를 계측하여 상기 선승자 고유정보와 함께 현재 위치정보를 주기적으로 송출하는 다수의 RFID 태그 및 RFID 태그가 송출하는 선승자 고유정보와 현재 위치정보를 수신하고 수신한 선승자 고유정보와 현재 위치정보를 항해기간 동안의 항해정보와 함께 기록하는 항해자료 기록장치를 구비한 RFID시스템을 이용한 해양 인명구조 시스템에 대해 개시되어 있다.
또한 하기 특허문헌 3에는 선원/물품에 관련된 식별정보를 저장하는 다수의 무선식별 수단, 상기 무선식별 수단과 무선으로 통신을 수행하여 무선식별 수단을 감지하는 다수의 이동 감지 수단, 상기 다수의 이동 감지 수단 중 상기 무선식별
수단을 감지한 이동 감지 수단으로부터 상기 무선식별 수단의 식별 정보를 전송받아 무선식별 수단의 선박 내 위치정보 또는 기 설정된 안전 영역 내에 위치하는지 여부를 판단하는 위치정보 분석수단을 구비한 선박 내에서의 위치 추적 시스템 및 그 방법에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0716518호(2007.05.03 등록) 대한민국 특허공개공보 제2010-0077555호(2010.07.08 공개) 대한민국 특허공개공보 제2009-0092462호(2009.09.01 공개)
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 RFID 조난신호에 대한 선박들 간의 통신망이 구축되어 있지 않아 RFID 수신기를 보유하고 있는 선박만이 조난자의 위치 인식이 가능하다는 문제점이 있었다.
또 상기와 같은 종래의 기술에서는 RFID 수신거리 제약으로 인해 조난자 인근의 선박만이 조난자의 위치를 파악할 수 있다는 문제도 있었다.
또한 조난 상황을 타 선박 및 육상 관제국에 전파하기 위해서는 통신인원이 반드시 배치되어야 한다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 기존의 RFID 인명구조시스템의 거리제약 및 조난상황에 대한 신속한 전파 및 구조활동을 위해 AIS와 연동하여 AIS 망을 통해 타 선박 및 육상 관제국에 조난위치를 전송함으로써 RFID 인명구조시스템의 통신망을 구축하는 인명구조 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위해 조난자의 위치를 폭넓게 전파할 수 있어 신속한 구조활동이 가능한 인명구조 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 인명구조 시스템은 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 시스템으로서, 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그, 선박에 장착되며, 상기 RFID 태그의 신호를 수신하는 RFID 수신기, 선박 대 선박 또는 선박 대 육상 관제국 간에 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 선박 자동식별장치 및 상기 RFID 수신기를 상기 선박 자동식별장치에 연동시키는 인터페이스 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 인명구조 시스템에 있어서, 상기 인터페이스 유닛은 선박 이외의 장소에서 수신된 RFID 태그의 신호에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 인명구조 시스템에 있어서, 상기 RFID 태그는 구명조끼의 어깨 부분에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 인명구조 시스템에 있어서, 상기 선박의 정보는 선박의 위치 정보, 선박의 명칭, 선박의 항해 코스 정보 및 선박의 속도 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 인명구조 방법은 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 방법으로서, (a) 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그로부터의 송신 정보를 수신하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 수신된 RFID 태그의 신호가 선박 이외의 장소에서 수신된 것인가 아닌가를 판단하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 수신된 RFID 태그의 신호가 선박 이외의 장소에서 수신된 것으로 판단된 경우, RFID 수신기를 선박 자동식별장치에 연동시키는 단계, (d) 상기 선박 자동식별장치를 통해 수신된 상기 RFID 태그의 신호에 대한 위치 정보를 다른 선박 또는 육상 관제국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 인명구조 방법에 있어서, 상기 (d) 단계에서는 선박의 위치 정보, 선박의 명칭, 선박의 항해 코스 정보 및 선박의 속도 정보도 함께 전송하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 인명구조 방법에 있어서, 상기 (d) 단계에서의 위치정보는 RFID 수신기를 구비하지 않은 선박과 공유하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인명구조 시스템 및 방법에 의하면, 기존의 AIS망을 활용하여 RFID 인명구조시스템의 통신망 구축이 가능하므로 별도의 통신망 구축 불필요하다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 인명구조 시스템 및 방법에 의하면, RFID 수신기를 보유하고 있지 않은 선박 및 육상 관제국에서도 조난자의 위치인식이 가능하며, 신속한 구조활동 및 지원이 가능하여 조난자의 생존율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 인명구조 시스템 및 방법에 의하면, AIS망을 활용하므로 RFID 수신 거리제약이 없어지고 조난자의 위치를 폭넓게 전파할 수 있다는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 인명구조 시스템 및 방법에 의하면, AIS를 통해 조난자의 위치가 자동으로 전송되므로 조난상황 전파를 위한 장비 또는 통신 인원이 불필요하다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 RFID 태그가 장착된 구명조끼를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 RFID 태그와 RFID 수신기의 일 예로서의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 인명구조 시스템의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 인명구조 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 인명구조 방법을 예시적으로 나타내는 도면.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저 본 발명의 개념에 대해 설명한다.
본 발명은 조난상황 발생시 조난자의 위치 신호를 RFID 수신기를 통해 조난자의 위치를 파악하기 위해, RFID 수신기를 선박에 설치되어 있는 AIS와 연동하여 조난자의 위치를 AIS망을 통해 타 선박 및 육상 관제국에 전송함으로써 RFID 인명구조시스템의 통신망을 구축하는 기술에 관한 것이다.
AIS(Automatic Identification System)는 선박 자동 식별장치로서, 선박 대 선박, 선박 대 육상 관제국 간에 선박의 위치정보 등을 자동 송수신함으로 선박의 충돌방지 및 해난수색구조활동을 지원하기 위한 시스템으로 해상교통량이 많은 해협교차점에서 상대 선박의 식별을 용이하게 하기 위한 항해 장비이며, 이러한 AIS는 IMO(International Maritime Organization : 국제해사기구)의 SOLAS(International Maritime Organization : 해상인명안전협약) 규정에 따라 2002년 이후 모든 선박에 설치되고 있다.
상술한 AIS의 정보는 선박의 명칭, 종류, 길이, 폭, 적재화물, 위치, 코스, 속도, 목적지, 도착 예정시각, 항해계획, 통신문 등 포함한다.
이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.
먼저 본 발명의 인명구조 시스템에 적용되는 RFID 태그와 RFID 수신기에 대해 도 1 및 도 2에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 RFID 태그가 장착된 구명조끼를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 RFID 태그와 RFID 수신기의 일 예로서의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인명구조 시스템에 적용되는 구명조끼(10)에는 RFID 태그(20)가 장착된다. 상기 RFID 태그(20)는 해상에서의 해난 사고 수면 위 부분으로 노출되는 부위, 예를 들어 구명조끼(10)의 어깨 부분에 장착되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RFID 태그(20)는 RF부(21), 태그 제어부(22), 전원부(23) 및 저장부(24)를 포함한다.
RF부(21)는 RFID 수신기(30)로부터 웨이크업 신호, 파일럿 톤 신호를 전송받고, RFID 수신기(30)로 태그 송출신호를 전송한다. 또한, RF부(21)는 RFID 수신기(30)와 반이중 방식으로 상호 통신한다. 상기 RF부(11)는 RFID 수신기(30)와 주파수 편이 변조방식(FSK; Frequency Shifting Keying)을 이용하여 통신하여도 좋다.
전원부(23)는 RFID 태그(20)가 구동할 수 있는 전력을 공급한다. 특히, 상기 전원부(23)는 RFID 태그(20)가 태그송출신호를 전송할 수 있도록 전력을 공급함으로써, RFID 태그(20)는 자체 전력에 의해 태그송출신호를 전송하는 능동형 RFID 태그(20)를 적용한다.
저장부(24)는 RFID 태그(20)의 태그식별데이터를 저장한다. 이러한 저장부(24)는 RFID 수신기(30)가 전송하는 파일럿 톤 신호의 감쇄 정도를 단계별로 구분하여 대응된 태그송출신호의 전력 세기를 테이블로 저장하도록 구성되어도 좋다.
제어부(22)는 RF부(21), 전원부(23), 저장부(24)를 제어하며, RFID 수신기(30)로부터 웨이크업 신호를 전송받아 구동한다. 상기 제어부(22)는 RFID 수신기(30)로부터 최소한의 전력을 이용하여 웨이크업 신호를 전송받을 수 있는 슬립상태로 대기하다가 RFID 수신기(30)로부터 웨이크업 신호를 전송받아 구동됨으로써, 불필요한 전력이 소모되지 않도록 제어한다.
특히, 제어부(22)는 RFID 수신기(30)로부터 전송받은 파일럿 톤 신호의 감쇄 정도를 측정하여 태그송출신호의 전력 세기를 어느 정도로 할지 확인하도록 구성하여도 좋다.
또한 본 발명에 따른 RFID 수신기(30)는 예를 들어, 수신기용 RF부, 수신기용 제어부를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 RFID 수신기(30)는 슬립(sleep)상태를 구동상태로 전환시키기 위한 웨이크업 신호를 RFID 태그(20)로 전송하고, RFID 태그(20)에서 태그식별정보가 포함된 신호를 전송받는다. 수신기용 RF부는 RFID 태그(20)가 태그송출신호를 전송하는데 필요한 전력 세기를 제어할 수 있게 파일럿 톤 신호를 전송한다. 또한, 수신기용 RF부는 RFID 태그(20)과 반이중방식으로 상호 통신하도록 구성되는 것이 바람직하다.
수신기용 제어부는 수신기용 RF부를 제어하며, 수신기용 RF부를 통하여 RFID 태그(20)과 상호 통신한다. 즉, 수신기용 제어부는 RFID 태그(20)의 위치 및 이동정보를 확인하기 위해 일정시간(예를 들어; 2.5초 등)이상의 웨이크업신호(wake-up signal)를 RFID 태그(20)으로 전송하여 슬립(sleep) 상태의 RFID 태그(20)를 구동시킨다.
수신기용 제어부는 RFID 태그(20)로부터 신호를 전송받아 태그식별정보를 확인한 후 상기 RFID 태그(20)를 슬립상태로 전환시키고, 특정 RFID 태그(20)의 정보를 더 원할 경우에 상기 특정 RFID 태그(20)와 통신하여 더 자세한 정보를 요구할 수 있도록 구성하여도 좋다.
다음에 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 본 발명에 따른 인명구조 시스템을 도 3에 따라 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 인명구조 시스템의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인명구조 시스템은 상술한 바와 같이 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID 태그(20), 선박에 장착되며, 상기 RFID 태그(20)의 신호를 수신하는 RFID 수신기(30), 선박 대 선박 또는 선박 대 육상 관제국 간에 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 선박 자동식별장치(40, AIS : Automatic Identification System) 및 상기 RFID 수신기(20)를 상기 선박 자동식별장치(40)에 연동시키는 인터페이스 유닛(50)을 포함한다.
상기 선박 자동식별장치(40)는 수신된 신호를 해상교통관제시스템(VTS ; Vessel Traffic System)로 전송한다. 이 해상교통관제시스템은 통상 선박 통항의 안전과 효율성을 증진시키고 해양환경을 보호하기 위하여 항만과 출입항로를 항해하거나 이동하는 선박의 움직임을 RADAR, CCTV, VHF, AIS 등의 장비로 관찰하여 안전 운항을 위한 조언 또는 필요한 정보를 제공하는 시스템이다.
상기 인터페이스 유닛(50)은 선박 이외의 장소, 즉 해상에서의 해난 사고시 해상에서 수신된 RFID 태그(20)의 신호가 RFID 수신기(30)에 의해 수신되었을 때만 작동되게 구성하는 것이 바람직하다. 이는 선박 내에 구비된 다른 구명조끼나 물품 등에 장착된 RFID 태그를 구분하기 위한 것이다.
따라서, 인터페이스 유닛(50)은 해상에서의 RFID 태그(20)의 신호가 RFID 수신기(20)에 의해 수신되면, 수신된 RFID 태그(20)의 정보를 선박 자동식별장치(40)로 전송함과 동시에 선박의 정보, 예를 들어 선박의 위치 정보, 선박의 명칭, 선박의 항해 코스 정보 및 선박의 속도 정보도 함께 전송하도록 RFID 수신기(30)와 선박 자동식별장치(40)를 연동시키게 한다.
또한 상기 인터페이스 유닛(50)은 통신 연동자치로 구성하여도 좋으며, 상기 RFID 수신기(30)의 제어부에 마련되어도 좋다.
다음에 본 발명에 따른 인명구조 방법에 대해 도 4 및 도 5에 따라 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 인명구조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인명구조 방법을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 인명구조 방법은 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 방법으로서, RFID 수신기(30)이 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID 태그(20)로부터의 송신 정보를 수신한다(S10).
이때, 인터페이스 유닛(50) 또는 RFID 수신기(30)의 제어부는 상기 (S10) 단계에서 수신된 RFID 태그(20)의 신호가 선박 이외의 장소에서 수신된 것인가 아닌가를 판단한다. 즉 선박 이외의 해상에서 RFID 태그(20)의 신호가 수신되었는가 판단한다(S20). 이러한 판단은, 예를 들어 RFID 수신기(30)의 수신부를 해난 사고가 발생한 해상을 향하도록 할 수도 있고, 고정된 RFID 수신기(30)에 미리 저장된 프로그램에 의해 실현할 수도 있다.
상기 (S20) 단계에서 수신된 RFID 태그(20)의 신호가 선박 이외의 장소, 즉 해난 사고가 발생한 해상에서 수신된 것으로 판단된 경우, 인터페이스 유닛(50)은RFID 수신기(30)를 선박 자동식별장치(50)에 연동시킨다.
이와 동시에 상기 선박 자동식별장치(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 수신된 상기 RFID 태그(20)의 신호에 대한 위치 정보를 다른 선박 또는 육상 관제국에 전송하는 것에 의해 해상에서의 해난 사고시 조난자의 위치 인식을 가능하게 한다.
따라서, RFID 조난신호에 대한 선박들 간의 통신망을 구축, 즉 RFID 수신기(30)를 구비하지 않은 선박과 조난자의 위치를 공유할 수 있으므로, 신속한 구조활동 및 지원이 가능하여 조난자의 생존율을 향상시킬 수 있다
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 인명구조 시스템 및 방법을 사용하는 것에 의해 신속한 구조활동 및 지원이 가능하여 조난자의 생존율을 향상시킬 수 있다.
10 : 구명조끼
20 : RFID 태그
30 : RFID 수신기
40 : AIS
50 : 인터페이스 유닛

Claims (7)

  1. 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 시스템으로서,
    선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그,
    선박에 장착되며, 상기 RFID 태그의 신호를 수신하는 RFID 수신기,
    선박 대 선박 또는 선박 대 육상 관제국 간에 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 선박 자동식별장치 및
    상기 RFID 수신기를 상기 선박 자동식별장치에 연동시키는 인터페이스 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 선박 이외의 장소에서 수신된 RFID 태그의 신호에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 인명구조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RFID 태그는 구명조끼의 어깨 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 인명구조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선박의 정보는 선박의 위치 정보, 선박의 명칭, 선박의 항해 코스 정보 및 선박의 속도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 시스템.
  5. 해상에서의 해난 사고시 인명을 구조하기 위한 방법으로서,
    (a) 선원 또는 승객의 구명조끼에 장착된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그로부터의 송신 정보를 수신하는 단계,
    (b) 상기 (a) 단계에서 수신된 RFID 태그의 신호가 선박 이외의 장소에서 수신된 것인가 아닌가를 판단하는 단계,
    (c) 상기 (b) 단계에서 수신된 RFID 태그의 신호가 선박 이외의 장소에서 수신된 것으로 판단된 경우, RFID 수신기를 선박 자동식별장치에 연동시키는 단계,
    (d) 상기 선박 자동식별장치를 통해 수신된 상기 RFID 태그의 신호에 대한 위치 정보를 다른 선박 또는 육상 관제국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 선박의 위치 정보, 선박의 명칭, 선박의 항해 코스 정보 및 선박의 속도 정보도 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서의 위치정보는 RFID 수신기를 구비하지 않은 선박과 공유하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109660760A (zh) * 2018-12-12 2019-04-19 中电科（宁波）海洋电子研究院有限公司 一种内河航道的船舶抓拍方法及系统
WO2020059953A1 (ko) * 2018-09-21 2020-03-26 우송대학교 산학협력단 해상 안전 관리 시스템
KR20210050101A (ko) 2019-10-28 2021-05-07 삼성중공업 주식회사 스마트 인명구조 시스템

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