适合的,只要感兴趣就可以的。
物联网工程(本科)培养目标:本专业培养学生热爱社会主义祖国,有良好的思想品德和职业道德,德、智、体、美全面发展。
能够系统地掌握物联网相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术、计算机编程等信息领域宽广的专业知识和技能的应用型高级工程技术人才。
核心能力:本专业的学生主要掌握射频识别技术、射频通信及控制工程、信息处理、系统工程、传感器、智能芯片和嵌入式系统、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践训练,具备系统分析、设计、开发的基本能力。
就业面向:主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护,也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。
授予学位:工学学士。
联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机—Networked Coke
Machine。
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防等多个领域。
本人毕业于东北农业大学,曾为电气与信息学院物联网工程专业的一名学生。
物联网工程专业是高等学校本科专业,属于计算机类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。
该专业要求掌握数学和其他相关的自然科学基础知识以及和物联网相关的计算机、通信和传感器的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。
下面从专业知识、发展前景、就业方向等几个方面介绍物联网工程专业:
1专业知识
物联网工程专业隶属于计算机类学科,是计算机专业的一个分支,随着万物互联时代的到来,物联网工程专业越来越受到大家的关注。该专业所学的知识与计算机科学与技术、软件工程、大数据等都有相通的部分,其中公共课部分包括:高等数学、离散数学、线性代数、概率论、大学英语、大学物理等,专业课部分包括:数据结构、计算机组成原理、计算机网络、计算机 *** 作系统、C语言、Python、JAVA、数据库等,特色专业课有:数字电路、模拟电路、单片机、通信技术、物联网控制、传感器网络等。该专业的课程非常丰富,老师教的课程也比较有趣,是集合计算机硬件和软件知识的一门学科。
学习该专业,课时任务要比学习计算机科学与技术要轻一些,而且对待代码的要求也不如纯学软件那么高,学生仅需熟练掌握一门语言即可,我本科时候掌握的是C语言,经常用C语言编译STM32单片机和51单片机,当然也玩儿过其他单片机,但是这两款是主要的。
我个人认为该专业是比较适合对硬件感兴趣的学生的,如果有浓厚的兴趣,那么学习该专业会非常有乐趣,每天看着传感器,学习搭建一套完整的系统,那是非常快乐的一个过程。
2发展前景
当前,物联网(IoT) 结合 5G 和云计算等新兴技术,物联网可以提高运营效率、降低成本、改进决策并增强客户体验,可以成为各个行业数字化转型的关键推动因素。
其主要发展前景为:
(1)5G技术。
例如联网汽车、预测性维护和医疗保健领域的可穿戴技术,将从 5G 中受益最大。5G 的超可靠、低延迟通信 (URLLC) 容量和对 TSN(时间敏感网络)的支持对于物联网的采用非常重要。
(2)健康科技
医疗保健行业长期以来一直抵制数字革命,远远落后于其他行业。Covid-19 大流行导致远程患者监护和医疗机器人等医疗物联网技术的迅速采用,这为物联网解决方案提供商开辟了巨大的数字化机会。
(3)物联网 (AIoT)技术
人工智能 (AI) 技术通常用于实时解释和响应一些人对机器和机器对机器的数据流。AI 和 IoT 两种技术的融合催生了 AIoT 的概念,即将 AI 技术嵌入到 IoT 组件中。将连接的传感器和执行器收集的数据与 AI 相结合,可以在边缘减少延迟、增加隐私和实时智能。这也意味着需要在云服务器上发送和存储的数据更少。
3就业方向
物联网就业方向主要有:面向物联网行业,从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护等。
主要岗位包括:物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。
总之,我觉得物联网工程是一个比较好的专业,是比较适合未来发展的。
作为技术发展的新兴趋势,物联网也为半导体行业带来了许多新的机遇和挑战。如何为这些联网设备供电已经成为每个解决方案设计人员需要面临的问题。能量采集和无线电源技术能够帮助实现小型电池或者无电池解决方案,同时还能避免电源线的使用。由于传感器节点的数量通常多达数十亿个,更换电池所花费的时间和成本是十分巨大的。因此很多无线传感器必须能够自行供电。从周围环境中采集能量成为了首选的解决方案,或者通过提升可充电存储设备的容量来延长电池更换的间隔时间,甚至无需更换电池。目前可以获得的能源多种多样,其中包括太阳能、热能和振动能,甚至是利用周围的无线电频率(RF)供能。TI的电源管理器件能够支持多种采集器、存储器和负载技术,以便从不同能源中尽可能多地采集能量。
此外,物联网也推动了半导体在例如可穿戴设备等低功率电子领域的全新投入。可穿戴设备虽然为个人健身带来了革命性的变化,但是这些微型设备所使用的不同充电线缆和接头也为消费者带来了诸多的不便。无线充电技术不仅可以消除这些烦恼,还能够提升总体用户体验,这也是这项技术逐渐被广泛采用的原因之一。据瑞士信贷集团(Credit Suisse)预测,在未来5年内,智能手机将成为可穿戴设备的“私有云”,而平均每个用户都会随身携带至少一到两个此类可穿戴产品。技术研究公司则预计,到2016年,可穿戴无线设备市场将会增长到60亿美元。编程语言Toit开源了!
Toit 是一种面向对象的物联网编程语言,在 IoT设备上能够实现秒级代码部署(注:如果使用C语言,一个简单的代码更改需要几分钟才能重新部署);同时,Toit也是一种现代的、内存安全的编程语言,集成了先进的编辑器功能,如语法高亮、goto-definitions 、代码自动补全等等。
Toit 编程语言具备以下特征:
Toit的出现是因为有一群软件工程师对IoT开发的现状感到不满,凭借着在Google为Flutter构建V8 JavaScript 引擎和Dart语言的丰富经验,他们开始自己构建适用于IoT的最佳平台。也正是在平台构建过程中,他们意识到必须有一种高效的编程语言来满足物联网的需求。最开始,他们尝试使用了Python和JavaScript,但在微控制器上,这两种语言的速度都不够快。
为了解决性能和健壮性问题,Toit团队开始研究Toit语言,经过测试发现,Toit在 ESP32 上的执行代码速度比 MicroPython 快 30 倍以上,同时学习门槛也很低,Python开发人员在几小时内就可以学会它。
为什么会选择开源Toit?Toit团队表示:“从一开始,我们就明确知道Toit肯定是会在某个时刻开源的,因为所有主流的编程语言都是开源的。开源可以获得充满活力的生态系统,编程语言才能被大规模采用。经过多次迭代和实际环境的应用,Toit语言已经成为微控制器编写强大软件的利器,我们希望更多开发者能够从中受益,因此选择将它开源出来。”
链接:>理论物理专业,线性代数的零空间在机械臂上的应用范例,线性代数在通信专业中也有应用。
线性代数在通信专业中是有应用的,通信专业中,数学是基础,而线性代数更是奠基石一般的存在。甚至有时候给我一种感觉,线性代数就是为了通信学科而生的。机器人也有线性代数的应用,运动学正解,运动学正解是机器人里面最基本的内容了。简单地说就是根据每个关节角度,算出机械臂末端在世界坐标系下的坐标。求解运动学正解那个只是简单利用矩阵描述空间变化而已,线性代数的零空间在机械臂上的应用范例。因为有一些机械臂做成了7自由度或者更多,这类机器人叫作冗余机械臂。简单理解就是一个末端位姿,可以有无穷多组关节角度与之对应。理论物理专业,线性代数非常有用。原因是因为线性代数的含义已经超出了最开始引入它的时候,解决多元线性方程组的意义,而是上升到线性空间中矢量之间的变换了。
线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间(或称线性空间),线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题。因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中。通过解析几何,线性代数得以被具体表示。
物联网的3D可视化界面,通过物联网传感器采集数据,上传至服务器,用户通过访问服务器获取数据,数据通过3D界面展示给用户。
这一块可以参考图扑的IoTopo及HT for Web;
项目示例
IoTopo图扑物联平台,是图扑自主研发的一款应用于泛工业物联网场景的B/S模式数据可视化监控软件,可帮助企业快速搭建自己专属的物联网监控平台。软件前端界面采用标准HTML5开发,支持 2D/3D图形组态,支持 MQTT 协议接入,支持Modbus、OPC UA等工业通讯协议解析。组态画面可单独发布,支持数据门户定制,可与企业自有平台无缝整合,可以轻松地与用户自有系统整合为一个功能全面的应用平台。
功能介绍
除了IoTopo,HT for Web 也非常适用于实时监控系统的界面呈现,广泛应用于电信网络拓扑和设备管理,以及电力、燃气等工业自动化 (HMI/SCADA) 领域。
HT for Web 提供了一套独特的 WebGL 层抽象,将 Model–View–Presenter (MVP) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。使用 HT for Web 您可更关注于业务逻辑功能,不必将精力投入复杂 3D 渲染和数学等非业务核心的技术细节。
参考资料来源:百度百科——图扑物联
官网——Web组态
官网示例:HT for Web
移动便携设备,手机、平板是Android系统,在最底层传感器是检测模块。收集到的数据通过zigbee 发送给协调器,协调器给网关,最后到服务器,然后Android将服务器的数据外部调用(归根结底,还是与服务器的通信)。这时候用到的就是Web Service,而手机端就是客户端。完成这个调用,首先要在服务器端部署Web Service,之后再在客户端书写代码,访问接口,调用数据。把这个思路理清,接下来再去做,而我在这里首先将客户端的代码书写,服务器端在下一篇中给出详细的说明。
一、准备工作
1SDK中并没有Web Service的类库,这就需要第三方类库调用,就是koasp2,简单的说,你得先导入一个jar包。完成之后如下图。
2部署服务器端首先需要Tomcat,这是下一篇中才会用到的,我在这儿只是先把它准备好,客户端的简单调用用不到它。>
二、接下来就是代码的编写过程(注:这是客户端的)
1首先还是Manifest,给它一个网络访问权限
2书写xml布局文件(还是因为自己做得界面太丑,不粘了)
3书写Activity。新建一个类(这只是代码示例,需要写的就是这些,可以传多个参数),
public class CommonWebService {
// 所调用的WebService的终端
public static String endpoint = ">
// 所调用的WebService的地址
public static String ip = "192168121";
// 所调用的WebService的命名空间
public static String namespace = ">
// 所调用的WebService中的方法
public static final String Infusion_METHOD = "MygetInfusion";
public void show_Infusion() {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
// 定义命名空间
String nameSpace = ">
// 定义调用方法名称
String methodName = "query_Infusion";
// endPoint以及soapAction
String endPoint = ">
String soapAction = ">
// 指定WebService的命名空间和调用方法
SoapObject soapObject = new SoapObject(nameSpace, methodName);
// 生成调用WebService方法调用的soap信息,并且指定Soap版本
SoapSerializationEnvelope envelope = new SoapSerializationEnvelope(
SoapEnvelopeVER11);
envelopebodyOut = soapObject;
//并不是dotnet开发的Web Service
envelopedotNet = false;
// 输出
envelopesetOutputSoapObject(soapObject);
// 定义一个>
>
try {
transportcall(soapAction, envelope);
// transportcall(null, envelope);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
eprintStackTrace();
} catch (XmlPullParserException e) {
// TODO Auto-generated catch block
eprintStackTrace();
}
// 获取返回的数据
SoapObject object = (SoapObject) envelopebodyIn;
// 获取返回的结果
String result = null;
result = objectgetProperty(0)toString();
Message message = handler_shuyeobtainMessage();
messageobj = result;
handler_shuyesendMessage(message);
}
})start();
}
public static String reslut_shuye;
private static Handler handler_shuye = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(androidosMessage msg) {
// 将WebService得到的结果返回给TextView
reslut_shuye = msgobjtoString();
};
};
}
4在上述的代码中,需要注意的几点,你调用Web Service,你得先弄明白四个值:命名空间、调用的方法名称、EndPoint、SOAP Action。因为服务器端是自己部署,wsdl就要自己写,自己会部署服务器端了,这四个值也就一幕了然了。
什么是“泛在电力物联网”?要建一个什么样的泛在电力物联网?
01
为什么要建泛在电力物联网?
国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,这里所说“两网”分别是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。泛在电力物联网这个名词首次出现在国家电网公司的两会报告中,成为和坚强智能电网相提并论的重点工作。
首先来看国网2019年1号文件是怎么说的:在2019年1月13日发布的国家电网有限公司2019年1号文件中,排在年度重点工作首位的就是:推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网。具体内容是:“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网,为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量,以及培育发展战略性新兴产业,提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网,相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。”
可以认为一号文件中对泛在电力物联网的定义以及在能源换联网中的重要地位作出了明确地官方解释。一号文件的重点工作之二是:培育壮大发展新动能,创新能源互联网业态。其具体内容是:研究探索利用变电站资源建设运营充换电(储能)站和数据中心站的新模式,积极推动公司通信光纤网络、无线专网和电力杆塔商业化运营,拓展服务客户新空间。大力开拓电动汽车、电子商务、智能芯片、储能、综合能源服务等新兴业务,促进新兴业务和电网业务互利共生、协同发展。一号文件的重点工作之三是:扩大开放合作共享,打造能源互联网生态圈。具体内容是:充分利用电网数据、技术、标准优势,加强与新经济和互联网企业合作,积极参与新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新兴业务领域的开拓建设,加快构建围绕能源互联网发展的产业链、生态圈。
从一号文件中可以看出国网未来将通过建设电力互联网发展与互联网经济相关的新业态,包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新业务。非传统领域的新业态已经和传统电网业务处于同等重要的地位,实际上,所谓所谓新能源、智能家居、智慧城市,都可以被囊括进“泛在电力物联网”。总地来看,“坚强智能电网”仍是国网业务的基本盘,坐稳输-变-配-用-售环节的既定业务范围,在增量配网试点和配售电侧改革不断深入的背景下坚守传统阵地,抵御“外部的野蛮人”,是国网今后工作的“拿分项”;而在国有企业改革走向深水区,电改大势倒逼,国网新一代领导层逐步稳定之际,提出“泛在电力物联网”概念,则是主动出击开拓新方向的求变之举,是国网今后工作的“发力点”。
国网内部对于公司发展和业务调整,有一定的共识和紧迫感,主要集中于以下几个方面:一是随着新能源发电占比升高,电网形态日趋复杂,电力潮流和电网故障演化机理不断由可预见向难以预见演变,这对电网的安全稳定运行提出了更高要求;二是电改推进、政府及社会对电价下调的要求,导致企业经营面临瓶颈;三是在互联网经济与数字经济的蓬勃发展下,社会经济形态发生着深刻变化,在改革即将进入深水区之际,如果没有做好未来这几年的发展转型,通信运营商现在面临的困境可能就是国网的明天。而借着“泛在电力物联网”的东风,继续在传统强电部门深耕,加强信息化,还是着力发展电动汽车、综合能源服务等新业务,需要一个有力的规划纲领作为指导。
02
什么是“泛在电力物联网”?要建一个什么样的泛在电力物联网?
物联网的概念由 MIT 的 Kevin Ashton在1998年首次提及,他指出将
RFID技术和其他传感器技术应用到日常物品中构造一个物联网。紧接着的第二年由 Kevin Ashton 带头建立的 Auto-ID center
对物联网的应用进行了更为清晰的描述:依靠全球 RFID 标签无线接入互联网,使得从剃须刀到欧元纸币再到汽车轮胎等数百万计的物品能够被持续地跟踪和审计。
电力行业对“物联网”的理解是:物联网是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的(互联网、电信网甚至电力通信专网)结合,从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动,使得有关物体相互感知和反馈控制,形成一个更加智能的电力生产、生活体系。从而衍生出泛在智能电网——基于通信技术的全业务泛在电力物联网-泛在电力物联网概念。
各国在建设现代电网的过程中都用到了物联网,但对其应用的侧重点则各有不同。在欧洲,提升供电安全性、节能减排、发展低碳经济是各国积极发展智能电网的主要原因,在这种驱动力下,欧洲电力行业对物联网的应用更倾向于清洁能源和环保方向;在日本,可再生能源接入、节能降耗和需求响应是日本发展智能电网的主要驱动力,日本电力行业对于物联网的应用主要在于对新能源发电监控和预测、智能电表计量、微网系统监控等领域;在中国,物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。
目前国网对泛在电力物联网的具体定义还未形成,将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化,都可以称为泛在电力物联网。就目前国网的技术储备而言,增强电网的感知、通信、计算和分析能力,是其可预见的发展方向。2018年的国网信通工作会议上就提出了“打造全业务泛在电力物联网,建设智慧企业,引领具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设”的工作目标,并提出了建设国网-电力物联网SG-eIoT
(electric Internet of Things)的技术规划。预计将综合运用“大云物移智”等信通新技术,与新一代电力系统相
互渗透和深度融合,实时在线连接能源电力生产和消费各环节的人、机、物,全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客服服务等业务。在终端层表现为万物互联的连接能力,在网络层表现为无处不在、无时不有的通信能力,在平台层表现为对全景设备和数据的管控能力。在2018年国网信通工作会议上制定的规划来看,整个“SG-eIoT”系统在技术上将分为终端、网络、平台、运维、安全等五大体系,打通输电业务、变电业务、配电业务、用电业务、经营管理等五大业务场景,通过统一的物联网平台来接入各业务板块的智能物联设备,制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式,以实现各类终端设备的即插即用。
有意思的是,国网一直以来虽然没有明确喊出电力物联网的口号,却已经有了相当的技术积累。国网的信息化水平近年来也不断提升,目前国网系统接入的终端设备超过5亿只(其中47亿只电表,各类保护、采集、控制设备几千万台),规划到2030年,接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈;经过D5000、调控云等系统改造和升级,国调中心在电网观测、控制水平已经称得上世界先进,输电网基本做到可观、可控、能控、在控;各地配电自动化系统建设也在推进当中,规划到2020年完成全网95%的配电自动化覆盖率,各种在线监测、智能预警系统比比皆是;基于PMS20系统,主要设备的全生命周期管理在近两年内也能基本完成;通信网络建设如火如荼,无线专网、保护专网陆续上马;国网智慧车联网平台目前已经连接全社会80%的公共充电桩以及4万多辆电动汽车。想要在近年内交一份能够写出足够多亮点的成绩单,问题应该不大。
笔者认为,国家电网作为世界五百强第2的旗帜性央企,应该有更高要求拿出真正的可以定义行业发展方向的技术方案,要么具备成熟的、可复制的海外技术输出能力,被海外能源企业接纳,例如华为通信解决方案,支付宝/微信移动支付;要么具备强烈提升用户体验、能直接让用户感受代际差异的新服务水平,如高铁。就供电可靠性、电网安全稳定性等方面而言,进一步提升的空间和产生的社会效应都已有限。泛在电力物联网应该向着智慧小区/智慧城市整体能源解决方案、智慧交通整体能源供给方案、智慧能源套餐及交易模式、用户能效分析及用户画像、智能家居与用能管理等方面延伸。虽然国家电网是国内每年电气专业研究生就业的首选单位,是每年获取专利数最多的企业,甚至超越了华为,但国家电网作为一家科技公司的形象在公众心中依然没有建立起来,电力用户期待获得更多的知情权和参与感,例如得到用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务。在前有堵截后有追兵的行业背景下,要“建成世界一流的能源互联网企业”,只有深刻改变用户习惯,才能进一步赢得发展的先机。
03
建设泛在电力物联网应规划先行
一般情况下,抛出一个战略性概念后,国网公司会在组织机构、科技研发、重点工程等方面共同发力,并使之成为今后3-5年的主要方向。按以往规律,国网的新概念往往由相关利益部门主张并提出,上升形成公司战略后由原提出部门出主力班底进行战略规划、科研投入和工程运作。新战略的实施情况,有时受制于公司其他利益部门对该战略的支持和配合力度。国网领导班子对新成立部门的支持力度、其他利益部门对新成立部门的配合力度往往关系着新战略的整体推进效果。相对于我国政府和企业过往一些实施相对成功的战略,国网的风格还有些遵循丛林法则,主要由强势部门和地方公司利益驱动,在领导层取得首肯后立即上马项目,一定程度上缺乏规划引领的顶层设计,导致重复建设、技术路线多样,虽然每年都涌现出数量众多“世界一流”的技术或工程,却难以形成合力,在国际上和社会上缺乏“中国高铁”这样的名片技术。
物联网技术虽然在电网有着广阔的应用和前景,但也面临一些发展问题。从技术上来看,感知层的传感器数据准确性、传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等多种因素的制约,物联网产业一直推进缓慢。制定合理的长期规划,对指导物联网在电网发展具有重要意义。
因此,国网应组织科研单位牵头,遵循目标导向,按照我国不同地区电网技术基础及资源禀赋,设定泛在电力物联网近期目标及中长期技术规划,尽快明确重点项目及技术攻关方向,集中力量突破既定关键技术。此外,利用好自身科研人才和科研力量,必要时与外部企业及科研力量联合,突破传统电力生产-科研-设备研发利益窠臼,走出电网成熟技术的舒适区,从微创新转变为模式创新,真正成长为具备全球影响、全民感受的科技巨头。
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