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はじめに
MeshNetics社はLuxoft社の子会社です。
Luxoft社はロシア最大のＩＴ持株会社ＩＢＳグループのメンバーで、世界的なソフトウエア開発企業です。
（Luxoftの詳細についてはここをクリック）
MeshNeticsはZigBeeモジュールのソフトウエアを開発し、米国ATMEL社のハードに搭載して販売していましたが、２００９年に知的資産をATMEL社に売却しました。（詳細はここをクリック）
LuxoftはＲＦＩＤ，ＺｉｇＢｅｅなどセンサーネット構築に関するコンサルテーション、開発などを提供しています。
KenConsultingはMeshNeticsの製品を販売して来ました。 今後ともセンサーネット、ＺｉｇＢｅｅに関する販売、コンサルテーションなどを提供して参ります。
ＭｅｓｈＮｅｔｉｃｓ製品の導入事例集はこちらをクリック
MeshNetics製品のご紹介
ZigBee規格を使ったワイヤレスセンサーネットワークを使えば安価で安定したセンサーネットワークの構築が容易にできます。
スタックからビュアーまで、アプリの開発プラットフォームとしてフルセット備えています。
以下をクリックすると資料をダウンロードします。
ワイヤレスジャパン２００８でのプレゼンテーション資料
MeshNetics社のワイヤレスセンサーネットワークについて
ZigBee規格に関するFAQ
導入事例（駐車場運営管理）
導入事例（建築物の検査）
導入事例（産業施設のエネルギー効率改善）
導入事例集（プレゼン資料）
導入事例集（MeshNeticsのＷｅｂサイトから）
ZigBit モジュールのご紹介
ZigBit Ampモジュールのご紹介
ZigBit 900モジュールのご紹介
ZigBit, ZigBit
Amp 開発キットのご紹介
イーサネット ゲートウエーのご紹介
ＢｉｔＣｌｏｕｄスタックのご紹介
OpenMACソフトウエアのご紹介
ZigBeeネットの既存システムとのゲートウエーシステム（SensiLink）のご紹介
以下は技術資料の邦訳です。 （これらの資料は最新版ではないことをご了解ください。）
開発キット ユーザマニュアル
シリアルブートローダ使用説明書
ＺｉｇＢｉｔ 消費電力測定資料
ＺｉｇＢｉｔ 温度ストレス試験
ＺｉｇＢｉｔ 電波到達範囲測定試験
ZigBit Amp 電波到達範囲測定試験
ZigBeeNet 電池寿命の推定方法
その他、以下の資料の日本語訳についてご興味があればKenConsultingまでお問い合わせください。
ZigBeeNet 外部ＵＩＤチップ接続方法
ＺｉｇＢｉｔ ＯＥＭモジュール製品データシート
ZigBit Amp OEMモジュール製品データシート
eZeeNetソフトウエア製品データシート
eZeeNet API リファレンスマニュアル
ＳｅｒｉａｌＮｅｔ ＡＴコマンド参照マニュアル
Ｅｔｈｅｒｎｅｔゲートウェイ ユーザズガイド
ZigBeeアプリケーション導入事例集
ビルディングオートメーション
  換気空調/室温調節
構造物の保全監視
照明制御
 メータの自動読取り
エネルギー効率
エネルギーの遠隔管理
 動産の追跡
駐車場オートメーション
 産業設備の制御
燃料タンクの監視
太陽発電所の省エネソリューション
ビルディングオートメーション
現代の建築物は複数の監視システムと制御システムの複雑な構造物になっています。これら構成要素全てが信頼でき、調和して機能しなければなりません。これらの機能が適切に統合されていると、セキュリティ、エネルギー効率、快適さなど無数のメリットが得ら れます。 しかし、最高の運用効率を達成して金メダルを得るには以下の様なビルディングシステムの複雑な要素に対応しなければなりません。
l 換気空調/室温調整
l 照明制御
l 安全システム
l 構造物の保全監視
l アクセス制御
l その他
オートメーションは建築物を最高の効率で運用する為に益々重要になっています。しかしその為には異種のシステムどうしを接続する必要があります。
従来の有線による接続は、システムが拡張し複雑になるに従って現実的とは言えなくなって来ています。 導入費用が異常に高額な上に、人間の手の届かない所には設置できないからです。
ZigBeeはこの様なビルディングオートメーションの問題に対する回答です。 ZigBeeを使うと低消費電力、電池駆動のユニットを使って自律構築し自己修復するメッシュ網を実現でき、ビルディングを効率的、経済的に運用でます。 MeshNeticsのZigBitモジュールは低消費電力で、しかも電波性能が優れ、ZigBee網の長所を最大限に活かし、最適な無線網を実現できます。
これは保守の工数を低減し（電池交換無しで５年間稼働）、一定のエリアをより少ないノードでカバーできることを意味します。
芸術作品の保存にとって、必要な温度、湿度、気圧を設定し維持することが全てです。
美術館は室内環境の変動を精密に測定するさまざまなセンサを使っています。 現代美術の作品や古代の美術品の保存条件を考慮した場合、精密な 室内環境調節システムは非常に高額ではあっても、美術館はそれを導入しない訳にはゆきませんでした。価格の付けられない美術品を未来の世代に引き継ぐことが美術館の最優先課題であることは議論の余地がないからです。
新しい無線センサ技術により、美術館、アーカイブ、歴史的建造物がその崇高な使命を果たすことが、より容易、より経済的、より効率的になりました。
ニューヨークの著名ないくつかの美術館は所蔵の美術品をより良く保存する為に従来の室内環境調節システムを、無線センサ技術を使ったものに更新したいと思っていました。
地元の美術品保存専門の企業がこの様な美術館の為にZigBee無線センサ網技術に基づいた無線モニタリングソリューションを開発しました。彼らはMeshNeticsのZigBitをプラットホームとして使い、そのモジュールを可視光線、湿度、温度、空気の汚染度さえも測定するセンサと組み合わせて美術館の展示スペース中に置きました。
これだけで自律構築し自己修復するZigBeeのメッシュ網が自動的に立ち上がりました。美術館の学芸員達からは美術館内の空気がどんな時でもきれいに澄んでいるという評価を得ました。
さらに、ZigBeeNet （MeshNeticsの組込みスタックソフトウェア）を採用したことにより、センサを互いに調整し、全体として自律的に機能する様にできました。このパッシブな室内環境調節により美術館の資源消費を削減できました。
導入事例： 照明制御
欧州中部にある照明設備の専門企業は、設置した照明製品をより効果的で能率的な方法で管理するシステムを展開する必要がありました。
この会社は固定設置した複数の装置を無人の網に接続する方法の改善をどの用にして達成したの でしょうか？MeshNetics のZigBeeモジュールを使ったZigBee無線センサ網がその解答でした。
有線網を使ったことによる限界がこの照明技術のソリューション企業を水際に追いやりました。
設置する照明装置の数が増えるに従って照明器具に、特に人手が届きにくい場所にある照明器具にケーブルやワイヤを接続することが適切では無くなり、費用の負担も大きくなりました。 MeshNetics のZigBeeモジュールはこのジレンマに対して経済的で且つ洗練されたソリューションを提供しました。 このZigBeeモジュールは低消費電力でクラス最高の電波性能を提供します。これを使うと最も短期間で製品を市場投入できます。この企業は従来の製品との連続性を保った、より高レベルの効率を実現する新ソリューションを短期間で顧客に提供できました。
この会社はZigBee無線センサ網を導入することによって、複雑な照明設備に対して従来に無い柔軟性とダイナミックな制御を顧客に提供でき、会社の将来のビジネスの方向性も決定できました。
導入事例： 構造物の保全監視
 建築物の構造の安全性を監視する必要が時々発生します。 地盤沈下、経年変化、その他多くの理由から壁面にクラックが発生します。
安全性を維持するために建物の最新情報を収集し、必要な時に適切な予防保全措置を講じることは非常に重要です。 当然、壁面やクラックの中にセンサを設置し、必要なデータを収集することになります。
しかし、言うまでもなく、これらのセンサにケーブル接続してセンサデータを収集すると高額の費用がかかり、ケーブルの敷設や管理は極めて面倒です。 無線センサ網技術は費用効果の高いモニタリングソリューションを建物の構造保全に提供します。
ZigBee網と適所に配置した無線傾斜センサの組み合わせにより、構造情報の収集は劇的に改善できます。 従来は手動でデータを収集するために二人のエンジニアがフィールドで作業する必要があり、長い時間とかなりの資源が必要でした。 ZigBeeを使うことにより情報収集は大幅に生産性を改善できます。即ち、情報はリアルタイムで収集し、報告書を自動的に作成でき、その精度は改善します。
これら全体の効果として、モニタリング費用を劇的に削減し、顧客の満足度を増し、報告書や作業意思決定の精度を上げ、安全性を向上できます。
これらの大きなメリットにもかかわらず、ZigBeeを使った無線センサ網の導入は短期間で簡単にできます。 一旦監視対象の建物の内部や周辺にMeshNeticsの強力なネットワーキング・スタック・ソフトウェアを使った傾斜センサノードを配置すると、自律編成、自動回復機能を持つ無線網が自動的に構築されます。
センサが収集するデータはゲートウェイを通して会社のサーバに送ります。 データはここに蓄積し、報告書を作るために使います。 計測プロセス全体を完全に自動化できます。
正常な建築物の監視の場合、MeshNeticsのノードの電池寿命は長い（１年以上）ので、監視システムの設置後の保守も簡素化できます。
或る建築物モニタリング会社が信じられない短期間（4ヶ月）でこの監視システムを製品化し、無線センサ網のメリットを全て達成しました。
一般家屋のメータの読み取りは誰もしたがらない仕事でしょう。
このメータ読み取り作業は歴史的に公益事業会社のスタッフが行っており、経費が非常にかかります。作業員は毎月各家屋を訪問して手動でメータを読み取り、会社は測定用の高価なメータを購入しなければなりません。
一方、顧客は 読み取り要員が到着してメータ読取りが完了するまで自宅で待っているか、自分でメータの指数を読み取らなければなりません。
全体的に言って、一般家庭のメータの読み取りはあらゆる投資と改善努力にもかかわらず、あるべき程または出来るはずの程正確ではないという苛立たしい不愉快なプロセスです。
計量技術が近年進展したのに伴い、最初の無線標準としてＺｉｇＢｅｅ無線標準がメータ読み取りという作業分野の問題を飛躍的に解決することになりました。
最良の組み合わせによるソリューション提供で知られているスペインのシステムインテグレータ企業がメータ読み取りのソリューションを開発するパートナーとしてMeshNeticsを選びました。 MeshNetics のZigBitモジュールは真に効果的なメータ読み取りソリューションを開発する為の当初の要求事項・・・高感度、最高性能の設計ツールと顧客サービス、クラス最高の電波性能・・・を全て満たしていました。ZigBitモジュールがMCU、RFトランシーバ、回路を既に搭載していてシステムとの統合が容易であるのに加え、ＭｅｓhNeticsがユーザフレンドリな開発キット、全体をカバーするドキュメンテーションを提供しているので、MeshNeticsは非常に短時間でソリューションを市場に提供できる環境をシステムインテグレータに提供しました。
このシステムインテグレータはZigBee技術とMeshNetics製品を使って、中小規模の都市に適正な価格で導入できる理想的な計量システムを作りました。彼らが開発した製品は、電池寿命が１０年以上あり、太陽電池で電源供給でき、データを暗号化し、毎分データを読み取れる、等々の機能を備えており、これら全てが自動編成、自律回復型のZigBee網として機能します。 これらの装置をガスメータや水量計に接続することにより、今やメータの読み取りという面倒な仕事は自動化されました。
顧客はメータ読み取りに関連する煩わしさから解放され、一方公益事業会社は費用、時間、資源消費等全てを削減し、且つ使用量に関する報告の精度を向上できました。
エネルギー効率
今日エネルギー効率を改善するイニシアチブはたくさんありますが、その最先端にＡＭＩ（Advanced Metering Infrastructure)があります。ＡＭＩは電気メータやガスメータのような装置からデータを収集してエネルギー使用を分析するシステムです。
「スマートグ リッド」と「需要レスポンス」システムを構築し、ＡＭＩを使って情報収集し、それを分析することにより、既存のインフラストラクチャーでのエネルギー消費を最適化できる様になります。ZigBee標準を使った技術はAMIの開発促進に最適です。
AMI仕様に特化し、効率的で、相互運用可能なエネルギー消費最適化網を作るために、ZigBeeスタックソフトウェア用の特殊なAMIプロファイルを作成しました。 ZigBeeモジュールは複数のチップ、RF設計、ソフトウェアを１つにパッケージしてあるので、AMI用にカスタマイズしたZigBeeを使ったソリューションは最短時間で市場投入できます。 MeshNeticsは業界随一の電波性能を持つZigBeeモジュールを提供しているので、このモジュールを使ったAMIはピーク時にも整然と機能する広域の無線網を実現できます。このZigBee機能のおかげで、AMIは電力の使用量を迅速に追跡し、状況の変化に対応して電力消費を減らし、その上エネルギー情報を顧客、公益事業会社、関係者間で共有する様にできます。
この結果、エネルギーの使用効率を上げ、環境にやさしく、費用を削減する強力なソリューションを実現する新技術を順調に導入することができました。
導入事例： エネルギーの遠隔管理
 今日、エネルギーの浪費はどの企業でも、特にエネルギー管理を行う会社にとって避けるべきことです。
スウェーデンのエネルギー管理会社のCEOはエネルギー消費を削減する一貫したソリューションの必要性を認識し、その具体的な目標「室温は気象条件に対して適切に保ち、不要な時は室温調整を行わない」を設定しました。ビルディング自動化システムの導入はソリューションとして当然でしたが、最終目標の達成には多くのチャレンジを乗り越えなければならないことを意味していました。 BFM AB(大手の革新的な無線ソリューションプロバイダ)は、遠隔監視し中央から無線で換気空調機器を制御できる省エネルギーアプリケーションを導入することになりました。
電波が設備のコンクリート壁に反射する等の問題を回避するため、BFMは自己修復型マルチホップのメッシュ網を含む、低消費電力で電池駆動のモジュールを提案し、見通しがブロックされた場合に信号のルートを変更できる様にしました。 ZigBee (IEEE802.15.4に基づいた無線センサネットワーキングのためのグローバルスタンダード) はBFMの必要条件をすべて満たしていました。特に、MeshNeticsのZigBitモジュールはZigBeeモジュールベンダーリストのトップにありました。ＭｅｓｈＮｅｔｉｃｓのＺiｇＢｅｅ非増幅型のモジュールは見通しで1,000m以上の距離で通信でき、スリープモード時の消費電流は6μAしかなく、その大きさは３．２平方センチしかありません。 BFMはZigBitモジュールを使った制御とセンサ用装置を実装しました。ZigBitは組込みのメッシュ網スタックソフトウエアを使った超低消費電力のＺｉｇBee無線網技術で、自律編成し自動回復するセンサと制御の網を形成します。この組込み無線通信技術を採用することにより、高品質で費用効果が高いシステムを達成しました。これはどのような商用ビルや産業の施設にも適用でき、スタートアップ費用を削減し、コミッショニング費用をほとんど無料にできます。この無線エネルギー制御システムを「リンク2Web」と名付けました。
Link2Web
ZigBee無線センサー網を使って温度とエネルギー使用の詳細なデータをリアルタイムで収集できるので、エネルギー管理会社の施設の効率を最適化し、劇的な収益の改善を達成しました。Link2Webエネルギー管理システムの総導入費用が45,000米ドルだったのに対して年間のエネルギー費用の削減額は約34,974ドルでした。これは１年で初期投資額をほとんど回収したことになります。
カーゴ、コンテナ、トラックなど、非常に高価な動産を所有している企業にとって、それらの資産がどこにあるかを常時正確に把握することは当然の権利です。
この様なモバイルコンテナの追跡は流通企業にとって選択の余地がありません。 この追跡をマニ ュアルで行おうとすると、当然、会社の資源を浪費し、最良の信頼性は実現できず、サプライチェーン費用は高くなります。
動産のマニュアルによる管理にＲＦＩDを採用するとコンテナの移動を追跡するだけでなく動産の詳細な分析に使えるクリティカルなデータを収集できます。
IEEE802.15.4とZigBee無線標準を使ったソリューションはRFIDの機能性を取り入れ、それを改善し、より洗練された資産追跡のモードを提供します。 ZigBitモジュールを使うことにより、クラス最高の感度、最長の電波到達距離、低消費電力を資産追跡に活用できます。 さらに、ZigBitモジュールはZigBeeアプリケーションを可能にするネットワーキングスタックを含む包括的なソフトウェアパッケージ付きで提供されます。このネットワーキングスタックソフトウェアにより、モジュールを使った無線センサ装置は自己修復、自律構築型のメッシュ網を成形できます。 ZigBeeが容易に導入できることは、整合性をもった資産追跡システムが安価に短期間で実現できることを意味しており、ZigBitの消費電力量が低いことは、網の保守がほとんど必要ないことを意味します。
ZigBeeの高度な情報収集能力により、資産追跡システムはサプライチェーンの効率を改善し、ビジネスプロセスを洗練されたものにし、追跡費用を下げ、コンテナの損失とダメージを少なくします。
導入事例： 駐車場オートメーション
混雑した駐車場で駐車空きスペースを見付けて駐車することはとても面倒です。
様々な研究によると、都市の公共の駐車場で駐車用空きスロットを見付ける為に車が駐車場内を移動する時間は３．５分から１２分で、距離にすると０．８kmか ら１．６kmです。 それは多くない様に思われるかも知れませんが、１駐車スロット当たり一日に１０〜１５台の車が駐車する数百平米の駐車場の場合、１台当りの無駄な運転時間は短くても非常に多くのトラフィックと大気汚染を発生することになります。
パリを本拠とする革新的なシステムインテグレータは自動化ソリューションを提供するアプリケーション領域としてこの分野を特定しました。この企業は地下駐車場でのいらいらする問題を解決する為にZigBee無線センサ標準を採用しました。
システムインテグレータにとって駐車プロセスを自動化する為に採用するZigBeeモジュールを決める上で重要なポイントが２つありました。それは電力消費量とモジュールの大きさでした。 MeshNeticsが提供するZigBitモジュールだけが、システムインテグレータの要求条件（専有面積が0.5平方インチ以下、低消費電力）を満たしました。
その組込みメッシュネットワーキング・スタックソフトウェアのおかげで、ZigBitモジュールを搭載したセンサ装置を使った自律構築型、自己修復型の網を短期間でシームレスに構築し導入できました。
移動物体検出モジュール(VDM:
Vehicle Detection Module)を駐車場の駐車スペースの傍に設置しました。 各VDMは4年間自動運用できる様に9Vの電池で駆動します。 ZigBit 802.15.4/ZigBeeモジュールを全てのVDMに搭載しました。これによりＶＤＭは他のＶＤＭと相互に通信し、ZigBee網を形成できる様になりました。ZigBeeを使ったことにより、利用可能な駐車スペース数、駐車場の混み具合、個々の駐車スペースや駐車場全体の平均回転率に関するデータをリアルタイムに収集できる様になりました。
コンパクトなディスプレイがこの有益な情報（利用可能な駐車スペース数、最寄の空き駐車スペース番号など）を多くのドライバに提供するのに役立ちました。 ZigBeeを使ったシステムを導入した結果、利用車両の運転距離が30%減り、空き駐車スペースを見つけて駐車するのに要する時間が25%減りました。 この結果駐車スペースの回転率が増し、良い評判が広まり、利用率の改善が実現しました。その結果駐車場運用者の収益が増大しました。
ドライバがガソリンの無駄な消費を減らし、時間を節約し、不要ないらいらを避けることができたことは言うまでもありません。
産業設備の制御
モニタリングと制御を自動化するソリューションは、対象地域を広げ、維持費と資源の消費を劇的に削減し、データ収集の範囲と信頼性を強化し、ほぼ無制限に対象範囲を拡張することにより製造工程に高い効率をもたらします。しかし、近年 に至るまでモニタリングと制御を自動化するソリューションの効果はケーブルで接続するという方式の制限を受けて来ました。
有線による網システムの費用 （時には１メートル当り100ドル以上） がさほど問題ではなくても、有線によるソリューションは、遠隔の、危険な、アクセス困難な、ミッションクリティカルな多くの場所では実現不可能と言えます。
無線センサノード網の出現により産業設備の有線による監視の限界をはっきりと認識することになりました。
無線センサノード網（ＷＳＮ）の出現は有線による制限から解放をもたらしましたが、当初は無線方式を既存のシステムとどの様に統合するかが問題でした。 ZigBeeは「世界標準の無線網規格」として出現し、既存システムとの統合問題を解決し、且つ無線と制御装置両方の独自なニーズを満たしました。ZigBeeは信頼性と自己修復、多数のノードのサポート、導入が短期間で容易、非常に長い電池寿命(2〜5年)、セキュリティ、低価格、グローバルなインタオペラビリティ、ベンダー独立等の機能を提供する様に設計されました。
MeshNeticsはOEM及びシステムインテグレータ向けのZigBeeモジュールと組込みソフトウェアの提供を通して、産業上のアプリケーションとしてのＷＳＮ利用の可能性を現実のものにします。例えば、MeshNeticsのZigBit Amp RFモジュールは産業上の様々な環境での問題解決にお役に立ちます。ZigBit Ampモジュールは２．５平方センチ足らずの面積を占め、クラス最高の屋外見通しの電波到達距離（４キロメートル）、非常に低い消費電力を提供します。 WSN技術が進歩するに連れ、エキサイティングな新しいネットワークアプリケーションが出現し、積極思考の産業界のリーダーはその利点を活用しようと迅速に動き出しています。
米国の主要な産業オートメーション会社は、終端装置がタンクの中の石油、様々な工業薬品、プロパン等々の液位を感知し、その情報を衛星のアップリンクでコーディネータに送信する制御アプリケーションを持っています。このシステムにより、ユーザは遠 隔からのアクセスによりオンラインでタンクの液位を監視し、これらの貴重な商品の使用量を追跡することができます。重要情報の流通強化に加え、終端装置は液位が臨界点に達した時ユーザに警報を出し、管理効率を改善します。
制御アプリケーションの性能を高めるために無線ソリューション選択にあたって、この産業オートメーション会社の第一の優先度は長距離の電波到達距離でした。
最新式のタンク感知システムで最大の効果をあげるには１マイル以上の電波到達距離が必要でした。タンクは相互に距離を置いて設置しなければならなかったからです。 それに続く優先度は電池寿命でした。この産業オートメーション会社は4時間毎にセンサデータをサンプリングし、残りの時間は終端装置をスリープ状態にしました。この電池寿命の目標は最短5年であり、ピーク時の電力消費量は100mA(センサとZigBeeモジュールを含む)でした。
ZigBit Amp
(802.15.4/ZigBee OEMモジュールの出力増幅版) は電波の到達距離が見通しで2.5マイル（約３km）あり、この産業オートメーション会社の必要条件を完全に満たしていました。
ZigBit Amp はユニークな長距離の電波到達距離（約３km。ユーザ企業の１マイル以上という条件を容易に満たします）と最長５年という電池寿命を実現する超低消費電力の組み合わせを提供します。ZigBit Amp を使った「近長距離」の制御網はZigBee標準を基にしたメッシュプロトコルの利点を最大限に活用し、問題無く導入されました。
導入事例：太陽発電所の省エネソリューション
エネルギー効率は地球という惑星にとって新しい強力な命題です。ドイツを本拠とする、太陽光による発電プラントの主要なソリューションプロバイダは発電効率を最大化する方法を求め、ZigBit RFモジュールを利用したZigBee無線センサ網がその目的 に完全に適合していることを認めました。太陽光による発電プラントは数千のソーラーパネルを接続し、それを１つの軸上で回転し、太陽を東から西へ追跡することによって太陽エネルギーを最大限に捉え、商用ソーラーエネルギーの生産を部分的に達成します。自然の最も単純な電源から電力を得るメカニズムは言うまでもなく超複雑で、高度のコーディネーション、保守、高精度の時間管理が必要です。
このソリューションプロバイダはZigBee無線網を採用しました。この企業は太陽光発電所全体に数千のZigBit
RFモジュールを導入し、地面に固定した発電装置に接続しました。すると、モジュールどうしは自己修復型のメッシュ網を自動的に構成しました。 発電プラントの運用は非常に複雑で統合が困難でしたが、洗練された無線網によって統合され、運用効率の精度を新しい上位レベルに上げることができました。
温度調節が改善し、保守の負担が軽減され、発電所全体の効率が改善し、エネルギーは保存されました。 今では、晴れた夏の日の太陽光からの発電効率は毎日20%を越えています。
注；以上はMeshNetics社のＷｅｂサイト http://www.meshnetics.com/zigbee-applications/ を翻訳したものです。
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