No1:农业物联网是农业现代化的重要标志
农业物联网的实质是将物联网技术应用于农业生产经营,使其更具有信息化、智能化。农业物联网的实例化应用就是在感知端使用大量的传感设备(如农业环境信息的传感器、图像采集、RFID 等),广泛地采集农业生产、管理、经营等环境的各类信息(如大田种植、设施园艺、畜牧水产养殖、农产品溯源等领域),建立相对统一的数据传输协议与多源的数据格式转换办法,因地制宜交互使用无线传感器网、移动通信网和互联网等传输通道,实现农业信息多尺度、多源有效的传递。最后通过云计算、大数据等多重信息技术的深度融合与处理,通过智能化调控终端实现农业的闭环控制,实现农业的自动化、最优化控制。实际上,物联网是智慧农业的核心。
“农业物联网主要有感知、传输和控制三大作用,”中国农科院信息所所长许世卫解释,“农业物联网不仅能感知水、肥、热、气等外部环境变量,还能感知生物本体,比如对水稻叶片中的各种营养元素的感知。如果感知到水稻叶片中叶绿素含量降低,说明缺氮了,需要添加氮肥,而等到肉眼看到叶片发黄再追肥就晚了。”
No2:农业物联网架构模型
根据计算机网络架构模型的研究方法,国内外将农业物联网架构模型分为感知层、传输层(网络层)、处理与应用层三个层次。
感知层主要包括各类传感器、RFID、RS、GPS以及二维条形码等,采集各类农业相关信息(包括光、温度、湿度、水分、肥力、土壤墒情、土壤电导率、溶解氧、酸碱度和电导率等),实现对“物”的相关信息的识别和采集。传输层是在现有网络基础上,将感知层采集的各类农业相关信息通过有线或无线方式传输到应用层 ;同时,将应用层的控制命令传输到感知层,使感知层的相关设备采取相应动作,比如开关打开或者关闭、释放氧气、增加温度或者湿度以及设备重新定位等。
公共处理平台包括各类中间件以及公共核心处理技术,实现信息技术与行业的深度结合,完成物品信息的沟通、共享、决策、汇总等。
具体的应用服务系统是基于物联构架的农业生产架构模型的最高层,主要包括各类具体的农业生产过程系统,如大田种植系统、设施园艺系统、水产养殖系统、畜禽养殖系统、农产品物流系统等。通过这些系统的具体应用,保证产前正确规划以提高资源利用率,产中精细管理以提高资源利用率,产后高效流通实现安全溯源等多个方面,促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。
(转自搜狐科技网)
二、农业物联网未来发展趋势
目前,我国农业正处于传统农业向现代农业转型期,农业物联网将发挥独特而重要的作用,也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。利用智能化信息管理技术发展现代农业已成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。
农业物联网发展现状:2013年,农业部发布了《农业物联网区域试验工程工作方案》,方案中明确提出,实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。从深层次阐述了物联网技术能够提高农业生产效率,提升农产品附加值,实现农业增产与增收。
在发达国家,智慧农业已进入知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用,渗透到农业各方面。 据介绍,国外采用物联网相关技术,在温室生产中大量采用无线传感器管理、调控温度湿度、营养液供给以及pH值(氢离子浓度指数)、EC值(可溶性盐含量)等,使设施蔬菜栽培条件达到最适宜水平。
借助物联网技术和云计算技术,在远程支持与服务平台上,建立智慧农业远程托管中心,实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等;将植物生长信息和生物技术、食品安全技术相结合,从种植各个环节解决农产品的安全问题;充分利用先进的RFID、物联网、云计算等技术,实现农业生产监测管理和产品安全追溯。目前,这项技术不但达到国际先进水平,而且已推向全国市场,广泛应用于现代农业园区、大型农场、农业专业合作社等,深受用户的认可,取得了较好的成绩。
农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、Ph值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、Ph值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使种植人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的适宜条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益。
种植业离不开浇水、施肥、打药,农民种地凭经验、靠感觉,他们面朝黄土背朝天的在田里耕作,并把这些经验与方法一代代相传,然而现在瓜果蔬菜该不该浇水,施肥、打药,怎样才能保持精确的浓度,温度、湿度、光照、CO2浓度,如何实行按需供给?这些以往在作物不同生长周期凭经验靠感觉“模糊”处理的问题,在农业物联网面前开始了实时定量的“精确”把关。物联网创造的“种地”模式的出现,已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴,让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标。确保农产品质量安全,引领现代农业发展。
(转自搜狐网-鑫芯物联)
编辑于 2018-05-26 · 著作权归作者所有
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展2015-04-23 国农互联
各国农业物联网发展概况
美国
推进农业数据标准化。从长期来看,农业物联网需要的是可以相互识别的可 *** 作标准,这样不同设备才能在一起工作,否则不同设备传回的信息格式不能兼容。目前AgGateway和OADA正在研究农业数据标准化的问题。AgGateway是一家非营利性的商业联合组织,致力于推进电子商务在农业领域的发展和推动信息通信技术在农业的使用。OADA是一个帮助农民全面、安全获取数据的开放式项目。美国农业与生化工程师协会(ASABE)也在支持建立农业数据标准的工作。
大农场引领农业物联网应用。就农业物联网技术覆盖主体而言,大农场成为美国农业物联网技术的引领者,在农业物联网技术推广中起着示范作用。美国大农场采用物联网设备的数量相对更多,研究显示,美国大农场对技术的采用率高达80%。而对于小农场而言,由于设备的安装和维护成本高,它们使用物联网设备的数量相对较少,不过在大农场的示范作用带动下,也将会有越来越多的小农场采用物联网技术。
信息化基础设施奠定农业物联网发展基础。从美国农业物联网的发展现状来看,其信息化基础设施完备,为美国农业物联网的发展创造了优越的条件。美国政府每年用于农业信息网络建设方面的投资约为15亿美元,已建成世界最大的农业计算机网络系统AGNET,可以为美国农业物联网的发展提供强大的信息资源。同时,美国建立了农业技术信息数据库,如BISIS(生物科学情报社)、CAB(英联邦农业局)、AGRICOLA(美国国家农业数据库)和AGRIS(FAO农业情报体系)等。
日本
政府大力推动农业物联网发展。农业物联网在2004年被列入日本政府计划。当时日本总务省提出U-Japan计划,其核心是力求实现人与人、物与物、人与物之间的相连,在未来形成一个人或物均可互联、无处不在的网络社会,其中就包括农业物联网技术。目前,日本政府不断加强对智慧农业的扶持补助,通过一系列补助措施,到2020年日本农业信息技术化规模将达到580亿至600亿日元,计划在十年内以农业物联网为信息主体源普及农用机器人,预计2020年市场规模将达到50亿日元。
制造商推广农业物联网技术知识。日本农户在最初引进农业物联网时,由于成本过高、技术较难掌控等原因,物联网设备长时间处于停用状态。后来在制造商与当地农协工作人员的帮助下,逐渐接受并理解了物联网技术,比如在家里看看农作物的照片,并对比一下各类数据便可管理偌大的土地,并可较以前减少一半的工作量。
产、官、学协同研发农业物联网技术。近年来,日本农业物联网技术主要由NEC、富士通、日立等大型公司的IT部门牵头研发,并与三井物产等农用品开发商合作。日本非常注重引进和发展符合日本国情的精确农业。目前,日本产、官、学合作进行的农业物联网技术研究主要集中在两个方面:一是精确农业的基础研究,提供农业生产应用的作物生长模型数据库,可用于农业物联网的农业生产指导信息平台。二是精确农业机械的研究,提供农业物联网的智能化 *** 作终端。
英国
政府考核基于物联网的农业信息化。英国政府通过执行欧盟的单一补贴政策,把农业环境保护、农业产出与效益等很好地纳入补贴政策的考核指标,把农业机械的信息化程度作为重要考核指标予以支持,督促农业生产者广泛利用农业物联网,促进信息技术与生物技术等新技术融合,推动开展农业生产,从而推动农业物联网的发展,提高农业生产的智能化、精确化、高效化和自动化水平,实现环境保护、生产发展、效益提高、收入增加、资源节约等多重目标的均衡发展。
政府引导、多元市场主体拉动农业物联网建设。英国发展农业物联网主要依靠市场机制进行推动,政府主要是制定引导政策,采取扶持措施引导农业生产者,电信运营商、IT公司等农业物联网的主要建设者参与农业物联网建设。以政策为指引,以需求为导向,利用市场机制,按照有偿、自愿、效益的原则,鼓励各类市场主体开展信息技术的研发、推广和应用,大大提高了农业物联网技术的实用性、针对性、可持续性,能够较好地满足农业发展的需要。
注重涉农人员信息化水平的提高。英国政府十分重视涉农人员的信息化技能和知识的培训与教育,从上世纪90年代开始实施农村教育信息化计划。政府制定政策,把信息技术课列为全国中小学必修课程,并拟定了具体考核标准,采取了有效措施加强农村信息技术教师队伍建设,建设了各种网络学校和培训中心,开展了适宜于农村地区的各种网络或者视频远程教育,一些地方政府在教育经费的投入中要求不低于6%用作计算机和网络费用,一些农村制定了学生和计算机、图书馆的具体比例等,这些措施有效促进了信息化知识和技术在农村的普及,涉农人员的知识水平得到很大提高,这对农业物联网的发展至关重要。
以色列
以农业产业化、规模化促进农业物联网发展。农用土地有效集中和生产经营组织化是以色列农业物联网发展的基础。以色列945%的土地为国家所有,私人土地仅占55%。农业生产经营主要采取较为独特的集体农场(基布兹)和农业合作社(莫沙夫)两种形式。应运而生的是由多家集体农场和农业合作社联合组建的区域合作组织,它使整个农业生产经营有了较高的组织化程度,这些农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益,对应用农业物联网技术的愿望更加强烈,并且可以为应用农业物联网技术提供必要的资金和技术支撑。
农业科技创新服务体系支撑农业物联网发展。高度发达的农业科技和完善的农业服务体系是以色列农业物联网发展不可比拟的优势。以色列农业增产的96%靠科技,其高度发达和集约化的农业是以强大的农业科研、教育和推广体系作为后盾和支柱的。政府每年用于农业科研与技术推广方面的经费高达数亿美元,占GDP的比例位居世界前列。目前,以色列已建立一整套由政府部门、科研机构和农业合作组织紧密配合的农业研究和推广体系。以色列鼓励科研人员和推广人员结合自身的专业特长,开办或联办私人示范农场、科技型开发企业、推广型的培训示范基地等。
滴灌推动物联网技术的应用。滴灌在一般人印象中,就是布设大量打上微小孔洞管线的一种节水浇灌方式,但以色列人运用物联网技术把它做到了极致。以一个深埋地下的简单喷嘴为例,它凝聚了大量的高科技,它由电脑控制,依据传感器传回的土壤数据,决定何时浇水、浇多还是浇少,通过物联网技术,不仅节约了宝贵的水资源,而且节约了人力成本。铺完管线以后,未来大量农田的灌溉将由少数几个农民通过智能设备来控制。
国外农业物联网发展经验对我国的启示
政府力推农业物联网建设
无论是美国这样的农业强国,还是以色列这样的农业资源匮乏的国家,在他们农业物联网的发展过程中,政府都十分重视农业物联网发展的战略规划、农业物联网技术的研发和农业技术信息数据库的建设,并以此加快农业物联网技术的采纳和应用,从而推动农业现代化进程。因此,我国政府应强化农业物联网发展的顶层设计,促进农业物联网技术的研究开发。此外,政府在推动城镇化发展的同时,大力引导农业生产的产业化也是农业物联网推广应用的重要动力。
以农业信息化基础设施建设为基础
农业信息化基础设施是指农业信息的收集、传输、反馈、检测、控制、存储的载体、执行机构、数据库和管理软件等。例如,农业信息化基础设施的完备为美国农业物联网的发展创造了极其优越的条件,因此,大力促进农村宽带网络建设,建设和完善农业信息化专家系统和管理软件,配置性能完善的控制系统、通信传输、电力供给等信息化元器件,这一系列农业信息化基础设施的建设是我国发展农业物联网的重要基础。
以农业产业化、规模化为动力
从美国、以色列等国家农业物联网发展状况来看,农业产业化、规模化为农业物联网的发展注入了强大动力。农业产业化将变革农业组织管理结构,实现农业组织管理的现代化。专业大户、家庭农场、农业经济合作社和龙头企业等新型农业组织会涌现出来,相比传统分散经营的农户而言,这些新型农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益,对应用信息技术的愿望更加强烈,这些新型农业生产组织必然会推动农业物联网技术的应用。因此,我国应大力推动农业产业化,在农业产业化进程中,龙头企业、专业大户、农业经济合作组织等新型农业组织必将凭借在技术、人才、资金等方面的优势,提高农业物联网的应用水平。
以农业物联网科技创新服务体系建设为保障
日本、以色列等进入农业现代化的国家都拥有高度发达的农业科技创新服务体系。建设农业物联网科技创新服务体系,可以促进农业物联网技术的研发、推广和应用。因此,我国应加大农业物联网科技创新服务体系建设,比如从培养、引进、使用三个环节加强农业物联网人才队伍建设,可以引进海外人才,培养农业物联网研究领域的学科带头人及人才团队,制定高层次创新人才培养计划等。同时,加强农业科技创新与研发平台建设,加快推进以农业物联网研究为立足点的重点实验室等知识创新平台建设; 重点实施科技“110”综合信息服务工程、专家大院工程、企业和农村科技特派员创业工程、科技入户工程四大示范服务与推广工程,强力推进农业物联网技术服务推广体系建设。
加大对涉农人员农业信息科技教育
日本、英国等国家在推进农业物联网发展的过程中,都涉及对相关人员进行农业信息科技方面的教育,这不仅有利于涉农人员事先对农业物联网技术进行评估,提高他们应用先进信息技术的积极性,而且有利于他们在具体应用农业物联网技术时能够得心应手,从而推动农业物联网技术的传播。我国农民数量众多,农村教育水平较低,农民整体文化水平不高,国家即使研发出高科技的农业物联网技术,虽然能够转变农业生产方式,提高农业生产效率,但在落后的农村很难推广应用,我国涉农人员的信息科技水平严重阻碍了农业科技的推广。所以,我国要通过农村信息服务站、“阳光培训”工程、专题培训班、网络学校、远程教育等多种方式,开展多层次、全方位的农民信息化知识和技能培训,提高涉农人员的信息科技水平,为我国农业物联网的发展提供最基本的保障。
生态农场是保护环境、发展农业的新模式。它遵循生态平衡规律,在持续利用的原则下开发利用农业自然资源,进行多层次、立体、循环利用的农业生产,使能量和物质流动在生态系统中形成良性循环。
例如在一个农场里,水稻、蔬菜、树木是构成转化太阳能的“生产者”,农场里养的猪、羊、牛、鸡、鸭是生态系统中的“消费者”,稻草、树叶和蔬菜加工成动物饲料,而动物粪便和肉类加工厂排出的高浓度有机废水,送到嫌氧发酵的沼气池内,通过微生物分解生产沼气,为农场的生产、生活提供能源。沼气生产过程中产生的沼渣,经处理制成颗粒饲料喂猪养鸭,沼液可作液体肥料灌溉农田或养鱼,这就形成了一个完整的生态循环系统。
上海崇明东风农场以奶牛场为中心,从处理畜粪尿开发沼泽人手,综合解决能源、环境、饲料等问题。它还采用沼液无上培青饲料,不受季节、气候影响,均衡地供奶牛食用;利用土地净化功能,集中有机废水排放到水生作物如茭白、藕等的田里,经过大面积土地漫流,不仅净化了废水,而且充分利用了有机废水的养分,促进了水生作物的丰收。
很有前景。随着中国消费者渴望自己的健康和低碳环保的自然生活,有机食品和有机生活用品已经成为中国一线二线三线城市的主流生活方式。未来,整个有机食品产业产值将超过1000亿元,未来的市场格局和发展趋势将越来越清晰,竞争将更加激烈。有机食品的未来发展前景主要表现在以下三个方面。
1有机食品垄断营销创新加快。购买有机食品的绝大多数消费者是高收入回归者和金领,以及孕妇和产妇、中老年人和送礼团体。他们对产品的要求比平时更高,同时需要更多的解决方案。有机食品终端模式的创新已成为一种趋势,尤其是在绿色营销、环保教育、食品安全知识普及和服务营销领域。有许多任务可以深入探索和实施。
2行业上、中、下游一体化趋势。由于有机食品的高质量要求,对于零售商店来说,上游资源的整合、合作、并购、股权参与、订单农业等形式与上游有机生产企业的深入整合将为未来保持快速增长和提高市场竞争力提供引擎。产销一体化的模式越来越明显。在14小时内,从农场到餐桌的快速储存、运输、物流和配送系统将为消费者提供更新鲜的有机新鲜食品。因此,该行业已进入加速改组期。缺乏中心城市核心有机农场的支持将影响有机连锁垄断机构的可持续发展。
3有机食品专卖店进入商业圈是一种趋势。有机食品的普及需要被中国15亿中产阶级和3000万高端群体所接受。因此,有机食品销售终端加速了一线和二线城市购物中心和核心商业圈的出现。有机食品销售网络不断扩大,大量有机食品产品出现在商业中心和中高端社区,加速了这一行业的快速爆炸式增长。可以预见,有机食品未来的发展前景将会出现一条有机生活之路,大型有机连锁组织将会涌现,抢占市场份额和核心商业圈,为消费者提供全方位、多元化的健康自然生活选择。
将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟,以达到合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产品和质量的目的。成都世纪锐通科技有限公司(简称“世纪锐通”)成立于2012年,注册资金1200万元。近年来,公司积极响应党和国家三农政策,与四川省农业科学院、四川农业大学等省内外科研单位和高等院校积极开展产学研合作,致力于数字农业、智慧农业以及数字乡村相关技术软件、平台以及新型设备的研发、集成、转化以及产业化服务,旨在为推动物联网、大数据、云平台以及人工智能等新兴信息技术在农业农村的应用,助推农业高质量发展和乡村振兴作出积极贡献。 公司核心业务主要包括各级政府三农大数据平台建设、乡村振兴服务大数据平台开发和建设;现代数字农业园区建设、数字农业示范基地建设;数字农产品冷链物流建设、农产品安全智慧监管以及农产品溯源系统开发和建设;业务范围涵盖农业农村全行业、农业全产业链,公司技术、产品和服务网络遍布四川、重庆、福建、上海、江苏等多个省、市。有机农场的定义 有机农场是遵照一定的有机农业生产标准,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业平衡,采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农场生产方式有机农场提供的农作物,有以下特点:(一)可向社会提供无污染、好口味、食用安全的环保食品,有利保障人民身体健康,减少疾病发生化肥农药的大量施用,在大幅度提高农产品产量的同时,不可避免地对农产品造成污染,给人类生存和生活留下陷患目前人类疾病的大幅度增加,尤以各类癌症的大幅度上升,无不与化肥农药的污染密切相关以往有些地方出现“谈食色变”的现象有机农业不使用化肥、化学农药,以及其他可能会造成污染的工业废弃物、城市垃圾等,因此其产品食用就非常安全,且品质好,有利保障人体健康(二) 可以减轻环境污染,有利恢复生态平衡目前化肥农药的利用率很低,一般氮肥只有20-40%,农药在作物上附着率不超过10-30%,其余大量流入环境造成污染如化肥大量进入江湖中造成水体富营养化,影响鱼类生存农药在杀病菌害虫的同时,也增加了病虫的抗性,杀死了有益生物及一些中性生物,结果引起病虫再猖獗,使农药用量愈来愈大,施用的次数愈来愈多,进入恶性循环改用有机农业生产方式,可以减轻污染,有利于恢复生态平衡(三)有利提高我国农产品在国际上的竞争力,增加外汇收入随着我国加入世贸组织,农产品进行国际贸易受关税调控的作用愈来愈小,但对农产品的生产环境、种植方式和内在质量控制愈来愈大(即所谓非关税贸易壁垒),只有高质量的产品才可能打破壁垒有机农业产品是一种国际公认的高品质、无污染环保产品,因此发展有机农业,提高我国农产品在国际市场上的竞争力,增加外汇收入(四)有利于增加农村就业、农民收入,提高农业生产水平有机农业是种劳动知识密集型产业,是项系统工程,需要大量的劳动力投入,也需要大量的知识技术投入,不然尤其是病虫问题难以解决,还需要有全新的观念有机农业食品在国际市场止的价格通常比普遍产品高出20-50%,有的高出一倍以上因此发展有机农业可以增加农村求业,增加农民收入,提高农业生产水平,促进农村可持续发展为此,有机农业是大有希望的产业,我们新昌有待积极而稳妥地发展有机农业的发展背景 现代农业的发展所导致的众多环境问题越来越引起人们的关注和担忧二十世纪三十年代英国植物病理学家Howard在总结和研究中国传统农业的基础上,积极倡导有机农业,并在1940年写成了《农业圣典》一书,书中倡导发展有机农业,为人类生产安全健康的农产品——有机食品有机农业和有机食品 有机农业:有机农业的概念于二十世纪二十年代首先在法国和瑞士提出从八十年代起,随着一些国际和国家有机标准的制定,一些发达国家才开始重视有机农业,并鼓励农民从常规农业生产向有机农业生产转换,这时有机农业的概念才开始被广泛接受尽管有机农业有众多定义,但其内涵是统一的有机农业是一种完全不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂和家畜饲料添加剂的农业生产体系有机农业的发展可以帮助解决现代农业带来的一系列问题,如严重的土壤侵蚀和土地质量下降,农药和化肥大量使用给环境造成污染和能源的消耗,物种多样性的减少等等;还有助于提高农民收入,发展农村经济据美国的研究报道有机农业成本比常规农业减少40%,而有机农产品的价格比普通食品要高20%-50%同时有机农业的发展有助于提高农民的就业率,有机农业是一种劳动密集型的农业,需要较多的劳动力另外有机农业的发展可以更多地向社会提供纯天然无污染的有机食品,满足人们的需要有机食品:有机食品是目前国标上对无污染天然食品比较统一的提法有机食品通常来自于有机农业生产体系,根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产加工的,通过独立的有机食品认证机构认证的一切农副产品,包括粮食、蔬菜、水果、奶制品、畜禽产品、蜂蜜、水产品等随着人们环境意识的逐步提高,有机食品所涵盖的范围逐渐扩大,它还包括纺织品、皮革、化妆品、家具等有机食品判断标准 有机食品需要符合以下标准:①原料来自于有机农业生产体系或野生天然产品; ②产品在整个生产加工过程中必须严格遵守有机食品的加工、包装、贮藏、运输要求; ③生产者在有机食品的生产、流通过程中有完善的追踪体系和完整的生产、销售的档案; ④必须通过独立的有机食品认证机构的认证
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