隨著嵌入式技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)被逐步應用到諸如工業(yè)控制，汽車電子設備，移動通信設備，PDA，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和信息家電等社會各行各業(yè)之中，現(xiàn)在已經(jīng)成為信息發(fā)展的主流技術之一，在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。 由于信息化的普及，家庭中的電腦、信息家電、通信終端越來越多，使用管理它們也變得越來越麻煩。如何更有效地發(fā)揮這些設備的作用，提高居家生活的智能化和方便性，如何更便利的互聯(lián)和協(xié)同工作，已成為現(xiàn)代人生活乃至辦公的重要問題。這些問題的出現(xiàn)導致了家庭網(wǎng)絡的出現(xiàn)，家體網(wǎng)絡技術已經(jīng)成為各大IT企業(yè)研究開發(fā)的重點。 本論文分析了家庭網(wǎng)絡和信息家電的發(fā)展情況，以實用、簡便為原則設計了一個家庭網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)以ARM7的S3C44BOX開發(fā)板為硬件平臺，以uClinux作為嵌入式操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對家庭網(wǎng)絡中的信息家電進行監(jiān)控，使用戶能夠了解家庭中信息家電的工作狀況，對信息家電進行控制，來達到對信息家電有效管理、方便用戶使用家中的家電的目的。 論文中家庭網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)主要由web服務器、家庭網(wǎng)絡服務器和家庭網(wǎng)絡組成，實現(xiàn)家電控制、狀態(tài)查詢、信息家電狀態(tài)報告、注冊、注銷、統(tǒng)一開關機等功能。本設計的家庭網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)由于使用了RS485總線式網(wǎng)絡來組建家庭網(wǎng)絡，使得該系統(tǒng)組網(wǎng)方便，在價格上有一定優(yōu)勢，而且硬件是基于ARM開發(fā)板平臺，體積較小，所設計的家庭網(wǎng)絡協(xié)議很好的滿足了家庭網(wǎng)絡監(jiān)控需求，協(xié)議也很簡單，處理方便。由于此家庭網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了家電注冊、注銷功能，使得該系統(tǒng)能夠及時檢測到家庭網(wǎng)絡中的家電的增減情況。總之，本家庭網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)體積小、簡單、經(jīng)濟、多功能，方便家庭網(wǎng)絡中信息家電的增減，具有較高的實用價值，適合于普通百姓家庭之中使用。
標簽： ARM 嵌入式 家 網(wǎng)絡監(jiān)控
上傳時間： 2013-07-31
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基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡電能計量系統(tǒng)的研究電力電子與電力傳動專業(yè)隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平的日益提高，用電量也持續(xù)上升。電能的計量是否公平、公正已成為人們十分關心的問題。作為電能量的計量工具電能表已成為各行各業(yè)用電不可缺少且非常重要的儀表。由于傳統(tǒng)的電能表有計量不精確、人工抄表費時費力、統(tǒng)計繁瑣等缺點，因此，研究開發(fā)高精度、低功耗、網(wǎng)絡化、智能化的電能表是明顯的趨勢。 嵌入式系統(tǒng)技術是近幾年電子產品設計領域最為熱門的技術之一，目前已廣泛應用于工業(yè)控制、智能交通、信息家電、公共服務等領域。嵌入式系統(tǒng)正對人類的后PC時代產生著深遠的影響。 本文針對傳統(tǒng)的機電式電能表的缺點和不足，結合當前的嵌入式系統(tǒng)技術和網(wǎng)絡技術，研究并設計了一套基于ARM處理器、CAN總線和以太網(wǎng)傳輸?shù)那度胧骄W(wǎng)絡電能表系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡中繼模塊和電能量采集終端兩部分組成。網(wǎng)絡中繼模塊硬件采用了PHILIPS的LPC2290作為中央處理器。LPC2290是一款16/32位RISC微處理器，采用ARM公司的ARM7TDMI-S內核，提供了兩路CAN總線和其它一些片上通用外設接口。采用L2C2290處理器，不但降低了整個系統(tǒng)的設計成本，而且也大大減少了額外的接口電路。網(wǎng)絡中繼模塊軟件是通過μCLinux操作系統(tǒng)內嵌的BOA實現(xiàn)嵌入式WEB服務器，并應用CGI接口程序完成了動態(tài)網(wǎng)頁程序的編制。電能量采集終端采用專用電能芯片、單片機和CAN控制器實現(xiàn)。網(wǎng)絡中繼模塊和電能量采集終端之間通過CAN總線進行通信，保證了信息的可靠性。當客戶端通過網(wǎng)絡瀏覽器訪問WEB服務器時，CGI程序就將電能量采集終端所采集的電能量數(shù)據(jù)上傳給客戶端，實現(xiàn)網(wǎng)絡自動抄表。
標簽： ARM 嵌入式網(wǎng)絡 電能計量
上傳時間： 2013-06-23
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礦用隔爆饋電開關是煤礦井下配電系統(tǒng)的關鍵設備，作為配電開關，用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中，控制和保護低壓供電網(wǎng)絡。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產安全和生產效率，而目前國內饋電開關普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用到饋電開關中，通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內核)嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡拓撲結構的設計和智能饋電開關控制系統(tǒng)硬件電路的設計；通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析，完成了監(jiān)控主機與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護控制算法的應用程序的編寫，從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關的快速通信，解決了地面監(jiān)控主機對井下饋電回路及電氣開關的遠程智能監(jiān)控的難題，最終設計出一套集實時保護控制和遠程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。 實驗結果表明：在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機端的通信軟件的驅動下，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機的快速遠程通信，通信速度快、可靠性高、可視化效果好，完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺，為提高煤礦井下設備的遠程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法，為地面監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設備的集中控制、分散管理奠定了理論和實踐基礎。
標簽： ARM 嵌入式網(wǎng)絡 中的應用 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-25
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產中有廣泛的應用，尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領域中，對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié)，溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項重要的指標。 本文主要研究了基于ARM9架構的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領域中各種爐溫控制場合中的應用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機進行控制。PLC主要是針對單項工程或者重復數(shù)極少的項目，靈活性相對不足，并且體積大，成本相對較高；而單片機主要用于小型設備的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特點，但可移植性較差。為了適應信息產業(yè)的發(fā)展，新技術革新以及產業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展，本文針對PLC和單片機控制的優(yōu)缺點和應用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結合的嵌入式溫度控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)擴展性強、可靠性高、響應速度快、體積小等特點，為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成，接著設計了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分：在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設計中，主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅動程序的編寫和應用程序的編寫五部分進行設計。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù)，上傳AD數(shù)據(jù)到服務器，接收服務器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包，記錄日志等。通過在線運行測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集和控制效果良好，可有效降低了生產成本和工人的勞動強度，為安全生產提供保證。
標簽： ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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ZigBee是近年來出現(xiàn)的一種新型無線通信技術，其具有近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的特點，在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動化、工業(yè)監(jiān)控領域具有廣闊的市場空間。ZigBee的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層由IEEE802.15.4工作組制定，高層(網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)安全性及互邊互通應用)由ZigBee聯(lián)盟負責。 隨著ZigBee技術在工業(yè)現(xiàn)場應用，越來越多的ZigBee設備終端將出現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)場，這就提出了將這些ZigBee設備與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接起來要求，為此需要設計一個無線的ZigBee網(wǎng)關來進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，因此對ZigBee網(wǎng)關的研究和設計具有重要的意義。 本系統(tǒng)選用基于ARM 920T內核的S3C2410作為ZigBee網(wǎng)關的主處理器，并且選用符合802.15.4標準的CC2420作為ZigBee網(wǎng)關的無線收發(fā)器。為了降低開發(fā)成本以及方便程序升級，網(wǎng)關選用開源嵌入式Linux操作系統(tǒng)，基于2.6.內核進行開發(fā)。本文主要對網(wǎng)關軟件部分進行了深入研究。軟件部分主要由2個程序組成：無線收發(fā)器的驅動程序和網(wǎng)關程序。其中網(wǎng)關程序主要包含Zigbee協(xié)議棧模塊和網(wǎng)關通信模塊。開發(fā)和測試主要語言采用標準C語言，驅動部分測試部分采用Bash腳本。 本文首先介紹了無線通信的背景知識和ZigBee協(xié)議棧，然后詳細闡述了采用Linux來進行無線收發(fā)器驅動程序設計的關鍵點，同時對基于Linux的嵌入式ZigBee網(wǎng)關協(xié)議棧進行了移植，并且給出了ZigBee網(wǎng)關通信程序的設計方法以及程序的編譯、調試和測試方法，實現(xiàn)了將ZigBee設備的數(shù)據(jù)及其狀態(tài)轉發(fā)給上位數(shù)據(jù)服務器的過程，最后還提出了作者對未來工作方向的一些改進思路和方法。
上傳時間： 2013-07-17
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隨著科學技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應用。在當今的工業(yè)控制領域，控制邏輯和功能變得越來越復雜，簡單的嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足工業(yè)生產需求，而帶有高性能處理器以及完整操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的引入將逐漸成為工業(yè)控制自動化發(fā)展的方向。 本文對用于工業(yè)供水設備測控的工業(yè)供水測控系統(tǒng)展開研究。首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上建立通用的硬件平臺，對平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究，針對供水設備測控的不同要求，集成了多種接口電路。其次，在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎上，建立了測控系統(tǒng)的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，在研制出的測控平臺上，加入了電力參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測電路以及開關量輸入/輸出電路，特別是對工頻交流信號有效值的測量進行了較深入的硬件設計以及軟件算法研究，并對測控系統(tǒng)的無線通訊部分進行了設計。 在上述工作的基礎上，開發(fā)出嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)樣機。工業(yè)現(xiàn)場近半年來試運行的結果表明：該基于ARM的嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)設計合理，性能穩(wěn)定可靠，達到了設計的要求。
標簽： ARM 嵌入式無線 工業(yè) 測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-23
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在數(shù)字化推進速度加快的大背景下，全球農業(yè)也由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)方向轉變，而實現(xiàn)農業(yè)信息與數(shù)字化則是現(xiàn)代化農業(yè)的重要標志與核心技術。我國農業(yè)具有地域分散、對象多樣、生物自身變異大、環(huán)境因子不確定等特點，也是受環(huán)境影響最明顯的領域，因此對環(huán)境與生物信息的監(jiān)測顯得十分重要。同時現(xiàn)代無線網(wǎng)絡信息技術和計算機應用等技術近幾年得到了長足的發(fā)展，廣泛的應用于工業(yè)的各個領域。因此，將這些最新的技術應用于相對發(fā)展較慢的農業(yè)各領域顯得迫在眉睫。 本文根據(jù)農業(yè)對象具有偏遠、分散、易變、多樣等特點，提出了一種針對農業(yè)環(huán)境信息遠程監(jiān)測的系統(tǒng)設計方案，并從軟件和硬件二方面詳細介紹了系統(tǒng)方案的設計和實現(xiàn)方法。本研究通過采用μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的嵌入式技術，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡與信息發(fā)布上層網(wǎng)絡的無縫連接為建立基于WEB的農業(yè)環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)奠定了基礎，同時也為農業(yè)網(wǎng)絡通信“最后一公里”問題的解決提供了一種解決方案。 該系統(tǒng)的設計充分利用了網(wǎng)絡技術。通過INTERNET，用戶可以隨時了解農業(yè)環(huán)境的實時情況以采取措施。系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的應用提高了系統(tǒng)的實時性、可靠性和可擴展性：減少了對系統(tǒng)硬件的依賴，增加了系統(tǒng)安全性；降低了成本。特別是自主開發(fā)的核心板卡，經(jīng)連續(xù)的調試運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。 本文首先介紹了高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀。由于傳統(tǒng)的設計方式的欠缺而考慮到將嵌入式操作系統(tǒng)引入到該系統(tǒng)中，很好的解決了多傳感器的接入，使得本系統(tǒng)具有巨大的靈活性和可擴展性。 本文以源碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ為核心，以LPC2210微控制器為載體，充分利用GPRS無線網(wǎng)絡傳輸技術，實現(xiàn)了高速實時信息監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵設計。 考慮到該系統(tǒng)以后的可擴展性，在設計的過程中硬件部分預留了一部分接口電路以備后續(xù)開發(fā)使用；軟件的設計過程中應該注意的問題和實際操作中出現(xiàn)的一系列問題以及解決辦法在文中都有詳細的說明，并且軟件的基本構架在文章中也有所體現(xiàn)，文章結尾給出了一些系統(tǒng)經(jīng)實驗后在WEB上發(fā)布顯示的數(shù)據(jù)。
標簽： ARM 嵌入式 無線遠程 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-17
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嵌入式系統(tǒng)是為了專用目的內建到產品內部，實現(xiàn)控制、管理、通信等功能的計算機電路與軟件的集合體。隨著Internet的發(fā)展和后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)的應用越來越廣泛。目前嵌入式系統(tǒng)技術已經(jīng)成為了最熱門的技術之一，嵌入式產品已經(jīng)在IT產業(yè)中占有很大的比重，同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能和功能提出了更高的要求。 隨著國內嵌入式應用的發(fā)展，ARM因其高性能、低功耗、低成本而成為移動通信、便攜設備、消費與圖像應用等嵌入式產品的首選。Linux是使用最廣泛的操作系統(tǒng)，它能運行在包括ARM在內的所有主要處理器架構上。清晰的結構與開放的源碼使Linux成為一個非常具有活力，節(jié)奏明快的操作系統(tǒng)。近年來對嵌入式Linux的研究正進行得如火如荼，并獲得了長足的進步。基于ARM與IJnux的嵌入式技術已經(jīng)成為當前嵌入式領域研究的一個亮點，應該被廣泛重視和應用。 本設計的目的正是建立一個完整的基于ARM9核心處理器和嵌入式IJnux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個完整的軟硬件環(huán)境。 論文的背景是教研室的嵌入式圖像處理應用項目。作者在項目中承擔嵌入式系統(tǒng)主板、LCD驅動板、BootLoader軟件、LCD及鍵盤驅動程序設計任務。因此本論文將研究如何構建一個完整的、性能優(yōu)良的ARM嵌入式系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過程，然后進行功能分析和總體設計，分析嵌入式系統(tǒng)設計關鍵性問題，包括系統(tǒng)框架的設計、開發(fā)流程和開發(fā)原則以及對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇，這對基于嵌入式平臺的嵌入式應用系統(tǒng)設計具有普遍意義。隨后我們將重點論述基于ARM的嵌入式硬件平臺的設計、Linux操作系統(tǒng)內核的定制和交叉編譯、BootLoader、Linux驅動程序的開發(fā)過程。最后，總結了本文的主要研究工作，并結合當今信息產業(yè)的先進技術對該開發(fā)平臺做了展望。 論文提出的基于嵌入式平臺的應用系統(tǒng)潛力非常巨大，有待進一步的研究和探索。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-18
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遠程控制的目的旨在突破地域和環(huán)境上的限制，對現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)及各種參數(shù)進行遠程監(jiān)控。尤其是在現(xiàn)場設備分布離散、工作環(huán)境惡劣等情況下，遠程控制技術的采用實現(xiàn)了跨地域的集中控制，節(jié)省了人力物力，降低了生產成本，提高了生產率和經(jīng)濟效益。 本文采用ARM7TDMI系列S3C44BOX嵌入式微處理器和μC/OS—Ⅱ作為系統(tǒng)開發(fā)平臺，研究并完成了操作系統(tǒng)的移植、應用程序的編寫和系統(tǒng)的集成測試。在充分理解μC/OS—Ⅱ文件體系結構和移植條件的基礎上，移植了OS_CPU.H、OS_CPU_AASM和OS_CPU_C.C三個文件。自定義了手機短信的通信格式。應用程序的編寫完成了對串口信息的監(jiān)測、讀寫、分析與執(zhí)行。根據(jù)系統(tǒng)功能制定需要被操作系統(tǒng)調度的任務及任務優(yōu)先級。系統(tǒng)調試主要分為兩個步驟，先于宿主機上脫機調試程序代碼，成功后通過JTAG端口下載到目標機上進行在線調試。 本文將移動通信技術和嵌入式技術結合起來應用到遠程控制系統(tǒng)中。憑借SMS短消息業(yè)務所具有的操作簡便、收費低廉、可靠性高等特點來發(fā)送對遠程設備的監(jiān)控指令；嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植則更好地實現(xiàn)了對監(jiān)控指令的分析與執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
標簽： ARM 嵌入式 遠程控制 平臺系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-25
上傳用戶：Poppy
基于ARM的嵌入式運動控制器是集計算機數(shù)字控制技術、ARM技術、運動控制技術以及嵌入式操作系統(tǒng)技術等技術為一體的技術含量高的運動控制器；是對低成本、高性能運動控制器研究的一個新的嘗試。本論文的研究重是點基于雙端口RAM上下位機通訊的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構設計、嵌入式運動控制器軌跡規(guī)劃算法的研究、嵌入式系統(tǒng)軟件的構建以及運動控制器外設驅動程序的開發(fā)，其主要工作及成果如下： 1．針對數(shù)控系統(tǒng)上下位機信息交互頻繁，提出了一種基于雙端口RAM通訊結構的上下位機交互方式，實現(xiàn)了上下位機信息的高速、穩(wěn)定通訊；且完成了基于雙端口RAM上下位機通訊結構的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構設計。 2. 針對目前高速數(shù)控加工軌跡規(guī)劃中存在的一些關鍵問題進行深入的探討。提出一種軌跡拐角的速度平滑方法，當高速加工不在同一直線方向而形成拐角的加工段時，在拐角過渡時能獲得很好的速度響應和較小的輪廓誤差；還提出了一種高速數(shù)控加工小線段的前瞻平滑算法，當高速加工多段微小直線段時，能夠優(yōu)化規(guī)劃多段微小線段的加工速度，有效避免了頻繁的加減速給系統(tǒng)帶來較大沖擊以及加工效率低的問題。 3. 構建了適合本運動控制器系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件；研究了嵌入式運動控制器引導程序的移植、嵌入式Linux內核的優(yōu)化配置以及根文件系統(tǒng)的構建。 4．探討了Linux驅動程序開發(fā)的原理以及流程；并以雙端口RAM為例介紹了運動控制外設驅動程序開發(fā)的方法。
上傳時間： 2013-07-02
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