物联网 The Internet of Things

当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。 网络技术具有很大的应用潜力，能同时调动数百万台计算机完成某一个计算任务，能汇集数千科学家之力共同完成同一项科学试验，还可以让分布在各地的人们在虚拟环境中实现面对面交流。 发展历程 网络研究起源于过去十年美国政府资助的高性能计算科研项目。这项研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、大型的科研设备、通信设备、可视化设备和各种传感器等整合成一个巨大的超级计算机系统，以支持科学计算和科学研究。 微软公司把开发力量集中在数据网络上，关注使用网络共享信息，而不是网络的计算能力，这反映了学术和研究领域内的分歧。事实上，很多用于学术领域的网络技术都能够成为商业应用。 Argonne Globus是美国阿贡（Argonne）国家实验室的网络技术研发项目，全美12所大学和研究机构参与了该项目。Globus对资源管理、安全、信息服务及数据管理等网络计算的关键理论进行研究，开发能在各种平台上运行的网络计算工具软件，帮助规划和组建大型的网络试验平台，开发适合大型网络系统运行的大型应用程序。 目前，Globus技术已在美国航天局网络、欧洲数据网络、美国国家技术网络等8个项目中得到应用。2005年8月，美国国际商用机器公司（IBM）宣布投入数十亿美元研发网络计算，与Globus合作开发开放的网络计算标准，并宣称网络的价值不仅仅限于科学计算，商业应用也有很好的前景。网络计算和Globus从开始幕后走到前台，受到前所未有的关注。 中国非常重视发展网络技术，由863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项支持建设的中国国家网络项目在高性能计算机、网络软件、网络环境和应用等方面取得了创新性成果。具有18万亿次聚合计算能力、支持网络研究和网络应用的网络试验床——中国国家网络，已于2005年12月21日正式开通运行。这意味着通过网络技术，中国已能有效整合全国范围内大型计算机的计算资源，形成一个强大的计算平台，帮助科研单位和科技工作者等实现计算资源共享、数据共享和协同合作。 关键技术 网络的关键技术有网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者，包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中，提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算，它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息，就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取，并提供友好用户界面的可视化工具。 研究现状 网络计算通常着眼于大型应用项目，按照Globus技术，大型应用项目应由许多组织协同完成，它们形成一个“虚拟组织”，各组织拥有的计算资源在虚拟组织里共享，协同完成项目。对于共享而言，有价值的不是设备本身而是实体的接口或界面。 从技术角度看，共享是资源或实体间的互 *** 作。Globus技术设定，网络环境下的互 *** 作意味着需要开发一套通用协议，用于描述消息的格式和消息交换的规则。在协议之上则需要开发一系列服务，这与建立在TCP/IP（传输控制协议/网际协议）上的万维网服务原理相同。在服务中先定义应用编程接口，基于这些接口再构建软件开发工具。 Globus网络计算协议建立在网际协议之上，以网际协议中的通信、路由、名字解析等功能为基础。Globus协议分为构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层五层。每层都有各自的服务、应用编程接口和软件开发工具、上层协议调用下层协议的服务。网络内的全局应用都需通过协议提供的服务调用 *** 作系统。 构造层功能是向上提供网络中可供共享的资源，是物理或逻辑实体。常用的共享资源包括处理能力、存储系统、目录、网络资源、分布式文件系统、分布式计算机池、计算机集群等。连接层是网络中网络事务处理通信与授权控制的核心协议。构造层提交的各资源间的数据交换都在这一层控制下实现的。各资源间的授权验证、安全控制也在此实现。资源层的作用是对单个资源实施控制，与可用资源进行安全握手、对资源做初始化、监测资源运行状况、统计与付费有关的资源使用数据。 汇集层的作用是将资源层提交的受控资源汇集在一起，供虚拟组织的应用程序共享、调用。为了对来自应用的共享进行管理和控制，汇集层提供目录服务、资源分配、日程安排、资源代理、资源监测诊断、网络启动、负荷控制、账户管理等多种功能。应用层是网络上用户的应用程序，它先通过各层的应用编程接口调用相应的服务，再通过服务调用网络上的资源来完成任务。应用程序的开发涉及大量库函数。为便于网络应用程序的开发，需要构建支持网络计算的库函数。 目前，Globus体系结构已为一些大型网络所采用。研究人员已经在天气预报、高能物理实验、航空器研究等领域开发了一些基于Globus网络计算的应用程序。虽然这些应用仍属试验性质，但它证明了网络计算可以完成不少超级计算机难以胜任的大型应用任务。可以预见，网络技术将很快掀起下一波互联网浪潮。面对即将到来的第三代互联网应用，很多发达国家都投入了大量研究资金，希望能抓住机遇，掌握未来的命运。 中国也加强了网络方面的投入。中科院计算所为自己的网络起名为“织女星网络”（Vega Grid），目标是具有大规模数据处理、高性能计算、资源共享和提高资源利用率的能力。与国内外其他网络研究项目相比，织女星网络的最大特点是“服务网络”。中国许多行业，如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等对高性能计算网络即信息网络的需求非常巨大。预计在最近两三年内，就能看到更多的网络技术应用实例。 应用领域 网络技术的应用领域很广，主要有以下几方面。 分布式超级计算 分布式超级计算将分布在不同地点的超级计算机用高速网络连接起来，并用网络中间件软件“粘合”起来，形成比单台超级计算机强大得多的计算平台。 分布式仪器系统 分布式仪器系统使用网络管理分布在各地的贵重仪器系统，提供远程访问仪器设备的手段，提高仪器的利用率，方便用户的使用。 数据密集型计算并行计算技术往往是由一些计算密集型应用推动的，特别是一些带有巨大挑战性质的应用，大大促进了对高性能并行体系结构、编程环境、大规模可视化等领域的研究。数据密集型计算的应用比计算密集型的应用多得多，它对应的数据网络更侧重于数据的存储、传输和处理，计算网络则更侧重于计算能力的提高。在这个领域独占鳌头的项目是欧洲核子中心开展的数据网络（DataGrid）项目，其目标是处理2005年建成的大型强子对撞机源源不断产生的PB/s量级实验数据。 远程沉浸 这是一种特殊的网络化虚拟现实环境。它是对现实或历史的逼真反映，对高性能计算结果或数据库可视化。“沉浸”是指人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚集在同一个虚拟空间里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使之发生改变。目前，已经开发出几十个远程沉浸应用，包括虚拟历史博物馆、协同学习环境等。远程沉浸可以广泛应用于交互式科学可视化、教育、训练、艺术、娱乐、工业设计、信息可视化等许多领域。 信息集成 网络最初是以集成异构计算平台的身份出现，接着进入分布式海量数据处理领域。信息网络通过统一的信息交换架构和大量的中间件，向用户提供“信息随手可得”式的服务。网络信息集成将更多应用在商业上，分布在世界各地的应用程序和各种信息通过网络能进行无缝融合和沟通，从而形成崭新的商业机会。 信息集成如信息网络、服务网络、知识网络等，是近几年网络流行起来的应用方向。2002年，Globus联盟和IBM在全球网络论坛上发布了开放性网络服务架构及其详细规范，把Globus标准与支持商用的万维网服务标准结合起来。2004年，Globus联盟、IBM和惠普（HP）等又联合发布了新的网络标准草案，把开放性网络服务架构详细规范I转换成6个用于扩展万维网服务的规范，网络服务已与万维网服务彻底融为一体，标志着网络商用化时代的来临。 网络技术的发展，标准是关键。就像TCP/IP协议是因特网的核心一样，构建网络计算也需要对核心——标准协议和服务进行定义。目前，一些标准化团体正在积极行动。迄今为止，网络计算虽还没有正式的标准，但在核心技术上，相关机构与企业已达成一致，由美国阿贡国家实验室与南加州大学信息科学学院合作开发的Globus 计算工具软件已成为网络计算实际的标准，已有12家著名计算机和软件厂商宣布将采用Globus 计算工具软件。作为一种开放架构和开放标准基础设施，Globus 计算工具软件提供了构建网络应用所需的很多基本服务，如安全、资源发现、资源管理、数据访问等。目前所有重大的网络项目都是基于Globus 计算工具软件提供的协议与服务的。 除了标准以外，安全和可管理性、人才的缺乏也是网络计算亟待解决的一个问题，否则它将无法成为企业的商业架构。在真正实现商业应用之前，还需要解决许多问题。即便如此，构建全球网络的前景仍是无法抗拒的。 主要功能 一般来说，计算机网络可以提供以下一些主要功能： 资源共享 网络的出现使资源共享变得很简单，交流的双方可以跨越时空的障碍，随时随地传递信息。 信息传输与集中处理 数据是通过网络传递到服务器中，由服务器集中处理后再回送到终端。 负载均衡与分布处理 负载均衡同样是网络的一大特长。举个典型的例子：一个大型ICP（Internet内容提供商）为了支持更多的用户访问他的网站，在全世界多个地方放置了相同内容的>一、物联网核心本质
经典的干货就是这样，大道至简！
最简单的价值公式，也是核心本质所在！
互联网=人联网，IOP，Internet of Person
核心本质是管理人，全部是以人为本！
物联网=“物”联网，IOT ，Internet of Things
核心是管理物，让物自动形成体系，产生价值，这是IOT 核心的商业模式！
怎么更好管理物体，形成智能化的世界，从而产生新的社会形态！
这是物联网的核心本质！
第一、物联网重点不是“联”！
物联网重点不是联，很多人认为是连接，错了！连接是手段，不是目的！
很多人说要连接，形成大连接！多少亿个连接，特别是运营商关心数字，为了是好算钱！所以数据量越大越好，每天每月每年都有流量费，这就是典型的管道思维！
连接就只是手段，不是目的！有一天就像微信一样，微信本身就是一个系统应用，跟运营商连接没啥关系！你在上面挣不到什么钱，因为你就是一个通道而已！
物联网未来还是这样，会有若干个类似微信这样的垂直系统，自成体系，运营商能产生的价值仅仅就是流量费，其他的增值收益都拿不到。甚至有一天这点流量费都拿不到了！
书信被电报取代了，电报被电话取代了，电话被手机取代了，今天微信把整条通信体系彻底颠覆了！不用打电话，不用发短信！语音，视频都能办了！
第二、成网是结果
成网是结果！但不一定非得是网络形态，有的时候是可以改变形态的！
互联网从最初的点对点拨号上网，到后来的宽带上网，无线上网，移动互联网，从点对点，星型连接，树型连接，后来网状网，彻底去中心化。
今天我用手机上网，和用电脑上网，还是用电视上网，都不重要了！只要有一个账号，登进去就是你的定制信息！
所以物联网为什么会必须形成一个互联网呢，很多时候根本不用交互连接，就是单向就够了！所以你非得要干交互，用连接人的思维和方法去连接“物”，那“物”的连接方式很可能就不对了！
这就是当前物联网出现的本质问题，核心问题！
二、不断演进中的变革
物联网将是人类历史5000年以来的最重大变革！
前面的20多年，最重大的变革实际上就是互联网！彻底的解决了如何连接人，如何管理人员的问题！人类前面5000多年历史核心都是管理人，考虑用什么样的手段更好的管理人。
最后到了最近的20年，出现互联网，发现通过把人连起来，就能产生巨大的影响，从而改变人类生产和生活方式！
所以互联网核心是管理人，连接人，形成网！
相同的办法都是用不同的手段解决信息交互的问题，从而信息连接起来！
这期间有个非常有趣的发明，叫做Call机，也叫BP机，这是90年代最主要的一个通信工具！第一次让人能够移动中收到信息，随时随地能找到你。BP机由此拉开了人类的信息交互，连接的历史！再也不用担心找不到你了，我可以呼你无数遍！
你看，人类最开始的连接都是从单向开始的！我呼了你，发送信息给你！一是告诉你信息，二是可能需要你回复我消息！是不是并非双向不可！所以BP机的使用确实让人感觉到方便很多！
但是不够，人类需要交流啊，所以移动电话产生了！至此，人类不仅随时随地找到彼此，还等随时随地联系起来，随时沟通信息，说说话就好！
然后，随着信息量越来越大，单纯语音电话聊不行了，于是就产生了网络的方法，通过点对点连接，交互信息！然后点对多点，逐渐形成了都连上来，就是互联网时代！
互联网进一步发展彻底改变了人类的生活方式，人类的工作方式，进而改变了社会发展的形态！全连接，全透明，超越时间和空间的束缚，使人类的信息交互空前的提升！也彻底的改变了商业规则和商业模式！
这也彻底改变了支付方式！我们终于摆脱了要带着钱出门，连xyk都不用了，曾经我们带着一张卡也基本上可以走天下，而今天带着手机就解决一切！然后我们未来可能就是数字货币，就是一个数字而已！
三、对于物联网概念的错误认识
我们提出了互联网+，这就是用互联网去改变各行各业，至今有很多成果，但不完全成功，为什么？
很多人以为互联网就是一个工具，是给行业插上翅膀，用句时髦话就是给行业赋能！但是最后没用，能赋不上去！
因为他们还不明白，进入到行业领域后，不是互联网了，其实很多做不动的事情都是物联网！
用互联网思维去赋能物联网，越干越糟！管人的套路和管物的套路差别太大啦！
物联网出发点是管理物，而不是连接物，所以万物互联是错误的！
你去看所有的资料上来都是什么是物联网？物联网就是把物体连到互联网上，让物与物，物与人相连，形成万物互联！
我也是被这样洗脑的，所以很多时候想不明白为什么物联网不行，搞不起来，说得好听，全是空炮，企业叫好不叫座，回来找我们问为什么干物联网不挣钱呢？
那时候我们也说不好，只能泛泛说没到时候，还在发展过程中！不赚钱就是硬道理，逼着你要去深度思考！
复杂的问题简单看，越思考越有味道。道理并不复杂，我们往往是人云亦云。喜欢听别人怎么说，专家们指出什么事。其实，所有的重大项目都是从不被看好开始的。
物联网就是踏踏实实去把你能找到的，能形成价值体系的物去锁定开始。这就是未来最大的价值。
我们发起了物联网研习社就是希望能给大家带来更多的思考，每个人是每个人的老师！大咖云集，众至诚啊。条件如下：
第1 有志成为信息和价值的提供者，而不是索取者！
第2 成员一定要有正能量！利他向上是我们唯一的追求。
第3 研习社里没有固定的老师，每个人都会是每个人的老师，要把你最大的心得和经验奉献给大家。 “所谓三人行必有我师”
第4 研习社是新型学习者组织，高标准高门槛是第一道关，是真朋友就请自动认知这个规则，吃饭喝酒于我们其实都是最头等的负担！
你有你的思想，我有我的思维，我们交换，就有了更多的碰撞，更何况群里有很多的牛人、大咖。
七分期望，收到八分效果，满意度很高。而若是带着十分希望，得到九分收获，会是抱怨和差评。所以进群能有一两点的收获，就值了！
物哥将会每月举行一次线下聚会！希望有一天，无论走到哪里，都有我们研习社的朋友，我们能聚一聚，聊聊天，拜访优秀的人，看美丽的风景。未来将是物联世界，让我们相约2019年11月19-21日，相约2019（第三届）全球物联网大会—寻找思考者！
声明：本文系《洞悉——物联网发展1000问》系列文章第九十六篇，旨在希望通过系统性与行业专业视角就物联网产业当前发展现状与经济潜力予以分析和分享。IOT物联网，万物互联，互联万物。
作者：王正伟（物哥）中关村物联网产业联盟秘书长 全球物联网大会主席

通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息，在进行适当的处理之后，通过传感器传输网关将数据传递出去；同时通过传感器接收网关接收控制指令信息，在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的

通过公网或者专网以无线或者有线的通信方式将信息、数据与指令在感知与控制层、平台服务层、应用服务层之间传递，主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成，包括ATM、xDSL、光纤等有线网络，以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络

物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的重要环节，通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化，向下连接感知层，向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口，并为各行各业提供通用的服务能力，如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等

丰富的应用是物联网的最终目标，未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的物联网应用，创造巨大的社会价值。根据企业业务需要，在平台服务层之上建立相关的物联网应用，例如，城市交通情况的分析与预测，城市资产状态监控与分析，环境状态监控、分析与预警（如风力、雨量、滑坡），健康状况监测与医疗方案建议等

向下接入分散的物联网传感层，汇集传感数据
向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口，支持具体的基于传感数据的物联网应用

从设备底层到云端应用都由技术人员自行开发，对研发能力和开发时间都是不小的挑战
物联网应用存在共性需求如安全是否可以以云服务的方式提供这些功能？
物联网平台使物联网应用的快速实现成为可能，并从开发难度、功能性能和稳定可靠等多方面提供服务保证

DMP一般集成在整套端到端M2M设备管理解决方案中，解决方案提供商联合合作伙伴一起，提供通信网关、通信模块、传感器、设备管理云平台、设备连接软件，并开放接口给上层应用开发商，提供端到端的解决方案

大部分DMP提供商本身也是通信模组、通信设备提供商，如DiGi，Bosch等，本身拥有连接设备、通信模组、网关等产品和设备管理平台，因此能帮助企业实现设备管理的整套解决方案

一般DMP部署在整套设备管理解决方案中，整体报价收费；也有少量单独提供设备管理云端服务的厂商，每台设备每个月收取一定的运营管理费用

M2M连接数大、SIM卡使用量大、管理工作量大、应用场景复杂、要求灵活的资费套餐、低的ARPU值、对成本管理要求高

包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能

未来物联网平台上的机器学习将向人工智能过渡，比如IBM Watson拥有IBM独特的DeepQA系统，结合了神经元系统，模拟人脑思考方式总结出来强大的问答系统，可帮助企业解决更多商业问题

AWS IoT可在连接了Internet的设备（如传感器、制动器、嵌入式微控制器或智能设备）与AWS云之间提供安全的双向通信，并使云中的应用程序能够与连接了Internet的设备进行交互。这样，用户能从多台设备收集遥测数据，然后存储和分析数据；也可以创建应用程序来通过手机或平板电脑控制这些设备

AWS IoT包括设备网关、消息代理、规则引擎、安全和身份服务、Device Shadow服务等组件

平台案例

通过使用AWS的服务，艾拉物联可以无需投资传统数据中心，便可提供企业级服务。在AWS的支持下，艾拉物联将全球的服务都可以整合到一个云平台上，以最小成本开拓了国际业务，使得各地都可以使用同样的开发及运维工具

AWS云服务安全、稳定、可扩展以及全球覆盖的特性加快了涂鸦业务的全球化部署，为保证海外涂鸦客户和合作伙伴能够享受到本地化的服务体验提供了坚强保障

使用AWS云平台给Sengled生迪带来的好处包括简化运维、节省人力成本、节省资源成本，同时可以灵活地扩展应用系统。AWS提供的丰富功能，使运维工程师不必研究学习传统的运维工具和方法，就可以建立起一套完整、可靠的交付系统和运维平台

物联网平台是阿里云针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。高性能IoT Hub实现设备与云端稳定通信，全球多节点部署有效降低通信延时，多重防护能力保障设备云端安全。此外，物联网平台还提供丰富的设备管理功能、稳定可靠的数据存储能力，以及规则引擎。使用规则引擎，您仅需在Web上配置简单规则，即可将设备数据转发至阿里云其他产品，获得数据采集、数据计算、数据存储的全栈服务，真正实现物联网应用的灵活快速搭建

平台案例

24小时ATM式自助售药机支持用户线下24h到店扫码付款，当场取货；线上平台下单，骑手限时送达。同时提供完备的商户管理后台，可以进行订单管理、货道管理与财务管理

仓库猫用于解决仓库的科学监测、信息化、网络化管理等问题。可以做到防火监测、防盗监测、防水监测、防潮监测、能够帮助企业快速搭建店铺的监测系统，报警系统，云存储系统

OneNET定位为PaaS服务，即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台

OneNET包括设备接入、设备管理、API，>设备管理，用户管理，数据传输管理，数据管理。
1，设备管理：设备管理顾名思义就是定义设备相关信息，如设备类型、设备属性等。注：定义设备的类型，一般由设备的制造商来定义，一种设备类型最重要的是关联到一套独有的数据解析方法，数据的存储方法，已经设备规格等数据，也只有设备的制造商才可以编辑有关设备类型的数据，而设备的使用者只能浏览设备类型的相关信息。
2，组织管理：在物联网卡平台中，所有的设备、用户、数据都是基于组织的管理的。用户管理：用户是基于一个组织下的人员构成，每个组织下面都有管理员角色，管理员可以为其服务的组织添加不同的用户，并分配每个用户不同的权限。注：一个用户也可以属于多个不同的组织，并且扮演不同的组织。
3，数据传输管理，定义针对一类型设备的数据传输协议，基本格式是：每一个设备都有唯一的序列号，但没有固定格式(因为每个制造商有自己的编码格式);命令码一般采用2位数字编码00~99;而数据部分是此条报文，所包含的数据部分，每个协议可以定义不同的解析方式，比如服务器在收到数据包后，会根据预先定义好的解析方式解析数据字段，并按照规则存储。
4，(1)权限管理，数据的权限是至关重要的。(2)大数据，物联网数据是一个海量的数据，我们可以根据这些数据来实现数据的可视化分析。(3)数据的导出，用户可以导出数据到本地做分析。
通过上述介绍我们知道，物联网卡管理平台由设备管理、用户管理、数据传输管理与数据管理四个板块构成，各个板块负责各，自数据查询、管理，通过网络系统与通信技术的彼此连接共同组建物联网卡平台系统，实现数据的即时连接查询。我们表示，物联网卡管理平台的出现是物联网技术发展到一定阶段的必然产物，也是物联网卡得以批量连接硬件设备的基础，通过物联网卡管理平台管理物联卡，对物联网卡发展趋势大有裨益。

物联网工程专业专接本的专业课考试科目为C语言程序设计、微机原理与接口含汇编语言，公共课考试科目为高等数学（一）、英语。专业课，物联网工程专业的专业课分为专业基础课和专业综合课。其中C语言程序设计为专业基础课，微机原理与接口含汇编语言为专业综合课。C语言程序设计、微机原理与接口含汇编语言在考试过程中，采取合卷考试，满分为300分。考生在最终的成绩单上，只能查询到专业课成绩，而无法查询单科成绩。专业课的考试时间为150分钟。考试形式为闭卷，笔试。在专接本考试中，物联网工程专业属于理工类。因此其公共课的考试内容为高等数学（一）和英语。

扩展资料：

物联网工程专业介绍如下：
数学和英语的考试满分均为100分。考试时长每科60分钟，在考试过程中，采取两科统一发卷，统一收卷的形式进行考试，因此两科的考试时间合计为120分钟。考试形式为闭卷，笔试。物联网工程专业专接本的录取采取的是总成绩排名，不参考单科成绩。因此考生在复习过程中，要合理分配自己在各科目上的时间，尤其注意补足公共课数学和英语短板科目，以期考取最优总成绩。参考资料来源：人民网-“专升本”需综合排名前40%，并非剥夺考试权参考资料来源：百度百科-物联网专业

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