
大家现在在新闻里听到的区块链,常常与虚拟货币联系起来,实际上区块链远远不止于此。首先,区块链是信任引擎,是保障可信数据的技术;第二,区块链是改变生产关系的技术。有一种说法是,两大改变世界的技术(人工智能、区块链),人工智能改变的是生产力,区块链改变的是生产关系;第三,区块链是整合资源的平台技术,能够把跨行业的资源,包括金融、技术创新、人才参与,有效而极具创造性地整合到各种实体行业中。在接下来的演讲中,我会使用具体案例进行说明。
在进一步推进新能源 汽车 发展的时候,我们看到什么样的挑战和机遇?首先,电池成本与寿命的矛盾毫无疑问是非常大的挑战。电池的高成本带来了消费者购车成本和购车意愿的问题。这必然不利于新能源 汽车 行业的快速成长。
第二是电池整体技术尚未最终“尘埃落定”,还在不断演进。这当然不是一件坏事情,真正有生命力的行业才会这样。刚才张院士讲得非常好,层出不穷的新技术,不可避免地让整车厂商面临如何将快速成长的技术与自身的产品周期相结合的挑战。
第三是安全方面的问题。大家有时候会从新闻上看到电池着火的情况。而据有关统计,截至2020年全国电动 汽车 安全事故分析中,电池问题引发的事故占据60%以上。
此外,新能源 汽车 电池使用效率极大限制单次充电的出行范围,虽然已经较以前大大改进,依然难免影响出行体验。
那么,要解决以上这些问题,我们面临着什么样的数字化挑战呢?关键是动力电池具有很高的产品价值和潜在环境影响,所以生命周期很长,从生产、整车集成、用户使用、二次回收作为储能设施、电力使用、最终环保回收,跨越了很多行业。跨行业数据收集和可信流转、共享非常困难。特别是电池厂商和整车厂商,这两个数据孤岛如何打通,如何进行数据共享共用?电池使用过程中,消费者和充电站运营方也掌握着一部分数据。能储环节的当地供电商,回收环节的环保回收厂商,也都会有自己的数据。进而,不要忘记,金融行业也可以是数据流的利益相关方:动力电池占整车成本四成以上,从资源整合的角度来说,如何在可信数据流转的基础上,引入金融资源,降低整车厂商和消费者的成本压力?
前面提到,区块链是跨行业数据整合的引擎。它能做到让不同来源的数据通过隐私计算,在数据所有权被有效保护的前提下形成数字孪生。这个数字孪生有很强的针对性。此前,当出现产品问题的时候,因为跨平台跨行业数据无法互通等问题,很难进行精准定位, 汽车 产品的召回往往具有较大的盲目性。
例如,原来发现了一个问题,需要召回60万台车。现在我们在区块链技术提供的可信数据保障下,通过此前很难做到的跨平台数据整合和数据分析——对动力电池和新能源 汽车 进行非常精准的分析,发现非常高颗粒度的“问题组合”,或许就可以把召回的规模缩小到几千台甚至几百台。精准召回不但对消费者的安全是一种保障,而且可以极大降低整车厂商的成本。
电池数据的价值也还有待挖掘,不单单是电池生命周期和整体使用情况。还有一点非常重要,新能源 汽车 各个组件当中,动力电池能源供应系统收集上来的数据是最完整的。这样完整的数据不仅在动力电池自身的商业模式当中具有很高的价值,对用户体验提升甚至城市管理也都有价值。
可以说,动力电池,是新能源 汽车 的关键 。我们可以把动力电池中嵌入相关的物联网设备;这个物联网设备和区块链技术相结合,在确保数据可信、不可篡改同时保护隐私的前提下收集数据,不仅可以形成动力电池可信的数字孪生,也帮助形成新能源 汽车 本身可信有效的数字孪生。此前,摩联 科技 与万向区块链合作推出了区块链蜂窝无线模组和PlatONE联盟链数据存证平台,能够赋能海量物联网设备数据的安全上云可信上链。
再谈到商业模式,无论是回顾燃油 汽车 的发展 历史 ,还是展望新能源 汽车 的发展前景,如何让实体行业有效引入金融资源,都是拓展商业价值的重要方向。 车电分离指的是在换电模式基础上,车主购买整车后,由电池管理公司回购电池产权,车主以租赁方式获得电池使用权。 车电分离如果能够做到位,动力电池及充电站就可以成为资产包,且和新能源 汽车 本身是分开的,大家就可以针对资产包进行融资。这不仅仅是概念或者梦想,我们已经在和业界领先的公司在这方面展开了合作。
这个商业模式进一步规模化以后,会带来几个好处。第一,串联电池生产、销售、运输、使用、回收、检测和改造再利用等各方的协同网络,高效可信的电池流转助力各方利益计量和分配结算,提高传统业务衔接协作效率;第二,能够让更多金融资源以可信方式进入迫切需要 社会 资源和金融资源的新能源 汽车 行业,有效促进其进一步发展壮大。第三,形成非常好的节奏。在新能源电池行业刚刚起步的阶段,车电分离后带来的商业模式有相当的稳定性。未来无论技术如何演变,这个行业都能够有效得到金融资源的配置,从而反过来为新技术的发展带去非常重要且必要的活力;第四,对于资产管理公司和金融机构,一方面可以对底层资产进行穿透式监管,一方面可以实时掌控资产的运行收益,有效降低了资产和资金风险。
而对消费者而言,购车成本会直接下降。比如以前买辆车30万,现在买车只要18或者20万,剩下的就是每月付车电分离的使用费,这是未来会推动的。同时也可以缩短充电时间,缓解续航焦虑;对新能源电池厂商和整车厂商而言,有机会引入更多的金融资源,提升运营效率,改善电池安全,减缓电池衰减;对政府有关部门和管理机构来说,通过动力电池和物联网设备,通过区块链技术形成可信、可靠的数字孪生并资产化,如碳中和等治理目标就可以更好地通过整合 社会 资源来管理和实现。同时也能够促进电池标准化,推动基础设施建设。
要实现新能源 汽车 的车电分离,我们当前也面临着一些挑战:第一是重资产:换电站建设前期投入高,融资需求大;第二是车企配合难度大:标准化技术应用推广难,不同车企不同车型差异性显著;第三是标准化程度低:难以开放使用形成规模效应;第四是运营服务体系不完善:电池多方流转难追溯。
为什么要讲挑战?传统的信息化技术难以建立多方间的信任,而且需要完整的顶层设计。面对以上的这些挑战,很难进行完整的顶层设计,势必会形成摸着石头过河的局面。要保证过程中整个业务方向不会失控,就是区块链组织生产关系所发挥的作用。
不仅是 汽车 ,所有跟新能源能储相关的行业,如未来城市的能源基础设施,都可以使用物联网+区块链+隐私计算,通过对可信数字底座的打造,实现可信的数字孪生并资产化,从而降本增效,创造企业、消费者、政府机构多方共赢的 社会 经济价值。而这些我们并非仅在策划阶段,都已经实践中了。 包括与合作伙伴共同推进的动力电池资产化、在电动大巴上采用区块链基础上的电池与新能源管理等等。
1 nbiot技术怎么读NB-IoT:读法 en bi: 'aiəut基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Inter of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。
NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。[1] NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。
NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
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NB-IOT(NarrowBandInterofThings,NB-IoT,又称窄带物联网),是由3GPP标准化组织定义的一种技术标准,是一种专为物联网设计的窄带射频技术;--OFweek光通讯网NB-IoT是在LTE基础上发展起来的,其主要采用了LTE的相关技术,针对自身特点做了相应的修改。
NB-IoT物理层,射频带宽为200 kHz,下行采用正交相移键控(QPSK)调制解调器,且采用正交频分多址(OFDMA)技术,子载波间隔15 kHz;上行采用二进制相移键控(BPSK)或QPSK调制解调器,且采用单载波频分多址(SC-FDMA)技术,包含single-tone和multi-tone两种。single-tone技术的子载波间隔为375 kHz 和15 kHz 两种,可以适应超低速率和超低功耗的IoT终端。
multi-tone技术的子载波间隔为15 kHz,可以提供更高的速率需求。NB-IoT的高层协议(物理层以上)是基于LTE 标准制定的,对多连接、低功耗和少数据的特性进行了部分修改。
NB-IoT的核心网基于S1接口进行连接。
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1、NB-IOT多输入多输出技术
NB-IoT可以利用多天线技术抑制信道传输衰弱,获得分集增益、空间复用增益和阵列增益,在发送端和接收端均采用多天线实现信号同时发送和接收;
因此就形成了一个并行的多空间信道,充分利用空间信道传输资源,在不增加系统带宽和天线发射总功率的条件下提供空间分集增益,在多径衰落信道中提高传输的可靠性,也即是实现信息的多输入多输出。
2、NB-IOT自适应技术
NB-IoT采用自适应技术,可以保证通信质量达到最优化,根据信道的传输环境的变化,适时地改变NB-loT的发送、接收参数。目前常用的自适应技术包括自适应资源分配技术、自适应编码调制技术、自适应功率控制技术和自适应重传技术。
3、NB-IoT多载波聚合传输技术
NB-IoT采用了多载波聚合传输技术,其是一种正交频分复用技术,可以将信道划分为多个正交的信道,能够将一个高速数据流分解成并行的多个低速子数据流,然后将这些数据调制到信道上,实现信息传输。
扩展资料
NB-IoT的四大特点:
一是广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力;
二是具备支撑连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;
三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;
四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。
物联网卡主要是由移动、电信、联通等移动通运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡,按物理形态分类可分为插拔式MP卡和贴片式MS卡。物联网卡外观和普通的SIM卡基本一样,但与之不同的是,物联网卡主要针对企业开发生产,主要用来研发开发设备上,没有语音功能,且主要是面向企业用户,一般不对普通消费者开放。
近年来我国物联网卡得到了良好的发展,蜂窝物联网终端用户不断增长。我国三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户达13亿户。物联网卡市场良好发展得益于下游市场的发展。目前我国物联网卡主要应用在智慧公共事业、智能制造、智慧交通。
具体来看:
(1)智慧公共事业是基于物联网技术的智慧应用,主要集中于服务于民生领域的供水、供电、供气、供热、公共安全、环保、交通等领域。近年来受益于智慧城市的快速发展而得到了良好的发展,市场呈现不断增长态势。
(2)智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征,旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。
(3)智慧交通主要是指在交通智能调度系统的基础上,融入物联网、云计算、大数据、移动互联等IT技术,通过信息技术对交通信息的汇集和处理,提供实时交通数据服务。
面对市面上五花八门的物联卡公司,需要辨别、筛选出稳定性强的物联卡公司。
(1)最简单直接从三大运营商的官方渠道购买,比如中国电信物联网卡,中国联通物联网卡,中国移动物联网卡;
(2)通过官网、公众号或者其他网站直观的了解公司的经营现状,对于注册时间比较临近的,经营显示异常的这些公司,大家在选择此类物联卡公司合作的时候需酌情对待,这种一般实力不强,容易出问题。
(3)有实力、有规模且稳定的物联卡公司一般都会重视品牌宣传、产品介绍等信息,因此查看一家物联卡公司稳不稳定可以在公司官网、抖音、公众号以及其他官方宣传账号了解一下公司近况的更新。
(4)物联网卡属于长期使用的产品,其在使用过程中需流量查询、机卡绑定、充值续费、卡号重置、激活等问题,就需要有长期售后、技术人员的及时响应与解答,考量一家物联卡代理商是否稳定,还要看是否有售后人员提供咨询服务。
物联网的关键技术有低功耗广域网(LPWAN)、蜂窝移动(3G/4G/5G)、Zigbee和其他网状协议等。
一、低功耗广域网(LPWAN)
低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务,旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。
低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器,促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此,低功耗广域网只能以低速率发送小块数据,因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。
此外,同样,并非所有低功耗广域网都是一样的。如今,存在许可低功耗广域网技术(NB-IoT、LTE-M)和未经许可低功耗广域网技术(例如MIOTY、LoRa、Sigfox等)。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。
二、蜂窝移动(3G/4G/5G)
蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固,提供了可靠的宽带通信,并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是,它们会带来非常高的运营成本和电力需求。
虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用,但它们却非常适合特定的使用情形,例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外,像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统(ADAS)以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。
具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实(VR)的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输,以及一些对时间敏感的工业自动化应用。
三、Zigbee和其他网状协议
Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术(IEEE 802154),通常部署在网状拓扑中,以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比,zigbee提供了更高的数据速率,但同时由于网格配置而降低了能耗效率。
由于它们的物理距离短(《100m),Zigbee和类似的网状协议(例如Z-Wave、Thread等)最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常,Zigbee是WI-FI的完美补充,适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。
物联网的三项关键技术与领域包括,关键技术:传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公众社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展建设(能源电力、物流零售等)。
“物联网”的概念是在 1999 年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。也就是说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。
2005 年国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005物联网》, 报告指出, 无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网 2008”, 探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段 。
●传感器技术:价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石,物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。●设备兼容技术:大部分情况下,企业会基于现有的工业系统建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业无线传感器网络应用日渐普遍,当前工业无线的WirelessHART、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。
●网络技术:网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络,有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中,能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。
传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了高可靠性、高实时性以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。
●信息处理技术:工业信息出现爆炸式增长,工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。
当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。
●安全技术:工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。LoRa
LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。
LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。
Wi-Fi
Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。
一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。
80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。
针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。
虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
NB-IoT
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙50
蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。
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