專利名稱:使用rf-id技術來跟蹤設備的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及電子跟蹤領域,更具體地涉及一種使用RF-ID技術來跟蹤設備的方法和系統(tǒng)。
隨著計算機和電子技術不斷被結合到商務和商業(yè)設置中,組織必須不斷跟蹤現(xiàn)有的設備,并且在較新的設備被添加到庫存時對其進行跟蹤。因此,庫存控制和管理已經(jīng)成為許多商務的重要方面。當存在有限量的設備,以及設備必須在多方或多個辦公室之間共用并且其在使用時位于不同的辦公室或者由于修理或維護而不可用時,這尤其適用。另一方面,隨著設備變得更小和更輕,存在其可能被拿走或偷走并由此永久丟失的可能性。
在許多醫(yī)院中,例如醫(yī)療設備在被需要時在不同辦公室、實驗室或診室之間共用。大多數(shù)設備利用一個或多個執(zhí)行特定功能的超聲換能器。此外,換能器與其它設備是可互換的。例如,便攜診斷研究在超聲中是常見的,其中成像系統(tǒng)及其相關的換能器被移動穿過醫(yī)院到達病人的床邊。然而,當需要時,時間經(jīng)常浪費在定位設備、裝置和/或換能器中。在定位裝置中節(jié)省時間的一個方法是提供設備或換能器的有效復制品。然而,這是非常昂貴的,并且當把設備增加到現(xiàn)有庫存以及還必須登記和控制所增加的設備時反而加劇了該問題。而且,換能器的成本相對較高,因為每個換能器可能是在設備成本的5%與20%之間。至于專業(yè)應用,換能器可能在橫跨若干檢查室或門診部的若干系統(tǒng)中共用,并且確定它們的位置可能成為關鍵問題。
因此,在業(yè)界需要一種用于管理和控制庫存的方法和系統(tǒng),其中可以快速地定位并更有效地利用設備。
公開了一種用于確定在多個已知區(qū)域內(nèi)唯一標識的換能器的位置的方法和系統(tǒng)。該方法包括以下步驟從多個第一和第二傳感器中的至少一個傳感器接收信息,其中,所述第一傳感器被分布在多個已知區(qū)域內(nèi),以及所述第二傳感器被定位在多個已知區(qū)域的相鄰區(qū)域之間,所述信息至少包括換能器標識;基于該換能器標識來關聯(lián)所接收的信息;以及基于由傳感器中的至少一個傳感器所接收的信息,確定換能器和相應裝置的位置。信息的一個方面是信號強度。在本發(fā)明的另一方面,可以基于由多個第一傳感器所接收的信息來確定位置。在本發(fā)明的另一方面,可以確定換能器從一個區(qū)域到相鄰區(qū)域的轉(zhuǎn)移,并且把這種轉(zhuǎn)移存儲在數(shù)據(jù)庫中。
圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的原理用于管理設備/庫存的過程的流程圖。
圖2說明了根據(jù)本發(fā)明的原理用于管理設備/庫存的典型網(wǎng)絡。
圖3說明了根據(jù)本發(fā)明的原理用于管理設備/庫存的系統(tǒng)。
應當理解,這些附圖僅僅用于說明本發(fā)明的概念的目的,并且不打算作為本發(fā)明的界限的定義。在這里的附圖中所示和在伴隨的詳細描述中所述的實施例將被用作說明性實施例,并且不應當被解釋為實踐本發(fā)明的唯一方式。而且,相同參考數(shù)字(適當時可能用參考字符來補充)已被用來標識類似的元件。
圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的原理用于管理設備和/或換能器的過程的流程圖100。在本發(fā)明的該說明性方面,在塊110,對特定或指定的設備做出請求,所述設備可能包括一個或多個換能器。因此,可以關于特別標識的設備或裝置或者位于裝置上的特別標識的換能器做出請求。盡管本發(fā)明現(xiàn)在關于醫(yī)療裝置或者附于醫(yī)療裝置上的一個或多個換能器進行描述,但是本領域技術人員將會認識到,可以對于其他類型的設備類似地做出請求。例如,本發(fā)明可以用來跟蹤有時與換能器一起使用的活組織檢查引導。
請求可以通過由操作員輸入人工請求來做出(塊105),或者可以基于預定工作列表來做出(塊107),或者請求可以從研究類型或過程的操作員選擇中推導出。在一個實施例中,預定工作列表可以用來確定研究類型或過程。例如,稱作DICOM標準模態(tài)工作列表的“模態(tài)列表”(例如參見Digital Imaging and Communications in Medicine(DICOM),National Electrical Manufacturers Association,2003,http//medical.nema.org/dicom/2003.html)可以用來確定何時需要特定設備,該模態(tài)列表在醫(yī)學領域中被稱作用來診斷疾病的步驟或過程的列表。在此情況下,依賴于該列表的某些步驟或過程需要一臺特定的設備例如x射線機或超聲裝置是可用的。因此,當執(zhí)行診斷步驟并且將要執(zhí)行下一步驟時,可以自動做出請求。盡管未示出,但是將會認識到,可以周期性地執(zhí)行請求,例如每小時、每周、每月,以便持續(xù)地監(jiān)視設備的位置。利用關于所確定的位置的信息,包括設備或換能器位置的最后的時間,操作員可以根據(jù)信息的等待時間來人工地請求更新或者前進到最后記錄的位置。在本發(fā)明的另一方面,請求可以被持續(xù)做出,并且把結果存儲在數(shù)據(jù)庫中以便跟蹤設備的位置或運動。以這種方式,可以基于其運動來預測設備的位置。以一種更自動的方式,可以基于病人工作列表來動態(tài)地做出請求,以便如前所述確保設備在需要時可用。
返回到圖1,在塊120,請求經(jīng)由網(wǎng)絡來發(fā)射,正如將關于圖2和圖3更充分地描述的那樣,以搜索期望的或請求的裝置和/或換能器。在塊130,確定所請求的裝置和/或換能器是否已經(jīng)響應該請求,例如“發(fā)現(xiàn)”。如果應答是肯定的,則在塊140確定所請求的裝置和/或換能器是否已經(jīng)被“發(fā)現(xiàn)”或者在多個傳感器上被檢測到。如果應答是否定的,則在塊150,“發(fā)現(xiàn)”具有最強信號強度的所請求的裝置和/或換能器的傳感器被標識,并且在塊160顯示位置。在此情況下,基于檢測到或發(fā)現(xiàn)所請求的裝置和/或換能器160的單個傳感器來顯示位置,并且本領域技術人員將認識到,由單個傳感器所提供的位置提供了位置的一般指示。
返回到塊140的確定,如果應答是否定的,則在塊170檢查“退出數(shù)據(jù)庫”。在塊180,確定所請求的裝置和/或換能器是否被記錄在“退出數(shù)據(jù)庫”中。如果應答是肯定的,則在塊185顯示退出的指示。否則,在塊190記錄或顯示“未發(fā)現(xiàn)”所請求的裝置的指示。
在本發(fā)明的另一方面,當確定所請求的裝置和/或換能器已經(jīng)被多個傳感器檢測到時,通過相關檢測到所請求的裝置的多個傳感器的信號強度,可以產(chǎn)生所請求的裝置更精確的位置。在本發(fā)明的這一方面,基于傳感器相對于彼此的位置以及在每個傳感器處所接收的信號強度,所請求的裝置的位置可以被更精確地確定?;谠诙鄠€位置處接收的信號強度的位置確定是本領域眾所周知的,并且不需要在此詳細討論。
圖2說明了位于空間200中的傳感器211-278的典型配置。在該說明性配置中,傳感器211、212和216例如以在空間210中檢測包含換能器的設備或裝置的存在的方式進行分布,以及傳感器242和244以在空間240中檢測設備的存在的方式進行分布。位于空間210中的設備例如可以主要由傳感器211、212和216來檢測,并且在更小程度上由傳感器242和244檢測。如上所述,在本發(fā)明的一個方面,通過相關在每個傳感器上接收的信號強度的相對幅度,可以確定期望的設備的位置。因此,檢測來自期望的設備、裝置或換能器的信號的傳感器越多,設備位置的確定就越精確。
所示的剩余傳感器類似地被定位或分布在區(qū)域內(nèi)以檢測設備在它們的相應區(qū)域中的存在,并且不需要詳細討論。盡管未示出,但是將認識到,每個傳感器都被連接到網(wǎng)絡,所述網(wǎng)絡可以是有線的或無線的,并且用來發(fā)射來自中心站(未示出)的請求,或者把檢測信息返回給中心站。中心站使用返回的檢測信息來確定期望的設備的位置。
傳感器218、228、238、258、268和278可以類似于分布在整個已知區(qū)域上的傳感器,它們是基于它們在空間之間的位置上的定位而被特別指定的傳感器。傳感器218、228、238、258、268和278被定位在相鄰區(qū)域之間,以確定設備何時從一個空間轉(zhuǎn)移到另一個空間。在傳感器218-278之一檢測到設備和/或換能器從一個區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個區(qū)域的情況下,所標識的設備和/或換能器可以被包含在退出/進入數(shù)據(jù)庫列表中。當做出請求而未發(fā)現(xiàn)設備時,可以使用退出/進入列表,如圖1所示。
在本發(fā)明的一個方面,至少一個RF-ID應答器(標簽)被包括在附于設備或設備的指定部件上的換能器中。RFID技術是本領域公知的(例如參見“RFID HandbookFundamentals and Applications inContactless Smart Cards and Identification,”Finkenzeller,Chap.3,John Wiley & Sons,Ltd.ISBN0-470-84402-7)。在本發(fā)明中,與換能器相關的RF-ID標簽應答器提供對所發(fā)射的請求的響應。優(yōu)選使用具有有限的傳感/發(fā)射范圍(即約為2-4米)的VHF或UHF RF-ID頻率,傳感器211、212和214在空間210中可以例如被定位相隔約4-8米。
每個RF-ID標簽還包括唯一的標識特征,例如序列號,當請求確定結合了RF-ID標簽的換能器的位置時,發(fā)射該標識特征。然后通過用期望的RFID標簽標識來相關至少一個傳感器的檢測,可以確定設備的位置。一方面,位置可以被近似為接收到最高信號強度的傳感器。另一方面,基于在多個傳感器上接收的響應的信號強度,可以確定即細化位置。
如前所述,RF-ID標簽可以被包含在與設備相關和/或與結合到設備中的部件相關的換能器中。因此,期望的設備可以包括多個換能器,因此包括多個RF-ID標簽。在此情況下,可以做出請求以定位期望的設備裝置,并且可以做出多個響應,每個響應用于結合到設備中的每個相關的RF-ID標簽。然后通過相關每個RF-ID標簽或換能器的獨立確定的位置,可以確定或知道位置。
圖3說明了用于實施如在圖1和圖2所示的典型處理中所描繪的本發(fā)明原理的系統(tǒng)300。在該典型系統(tǒng)300中,輸入數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡350從源或裝置305接收,并且根據(jù)由處理系統(tǒng)310所執(zhí)行的一個或多個程序(軟件或固件)進行處理。然后經(jīng)由網(wǎng)絡370可以發(fā)射處理系統(tǒng)310的結果,以用于在顯示器380、讀/寫裝置385、報告裝置390和/或第二處理系統(tǒng)395上觀看。
更具體而言,處理系統(tǒng)310包括一個或多個輸入/輸出裝置340,所述輸入/輸出裝置響應于提供源裝置305的請求而經(jīng)由網(wǎng)絡750從所說明的源裝置305接收數(shù)據(jù)。所接收的數(shù)據(jù)然后被施加給與輸入/輸出裝置340和存儲器330通信的處理器320。輸入/輸出裝置340、處理器320和存儲器330可以經(jīng)由通信介質(zhì)325通信。通信介質(zhì)325可以表示通信網(wǎng)絡,例如ISA、PCI、PCMCIA總線,電路、電路卡或其它裝置的一個或多個內(nèi)部連接,以及這些和其它通信介質(zhì)的部分和組合。處理系統(tǒng)310和/或處理器320可以表示手持計算器、專用或通用處理系統(tǒng)、臺式計算機、膝上型計算機、掌上型計算機或個人數(shù)字助理(PDA)裝置等、以及可以執(zhí)行所說明的操作的這些和其它裝置的部分或組合。該處理系統(tǒng)可以被嵌入超聲成像系統(tǒng)或者其它相關醫(yī)療設備中,或者可以在具有網(wǎng)絡連接的獨立設備中。
處理器320可以是可操作用于執(zhí)行計算機指令代碼或者代碼和邏輯操作的組合的中央處理單元(CPU)或?qū)S糜布?軟件,比如PAL、ASIC、FGPA。存儲器330可以是任何半導體存儲器,比如ROM、PROM、EEPROM和/或RAM。在一個實施例中,處理器320可以包括在運行時執(zhí)行在此所說明的操作的代碼。代碼可以被包含在存儲器330中;該代碼可以從存儲器介質(zhì)383(比如CD-ROM或軟盤)讀取或下載;該代碼可以由人工輸入裝置381比如鍵盤或小鍵盤輸入來提供;或者當需要時,該代碼可以從磁或光介質(zhì)387中讀取。如所示,輸入裝置381、383、387所提供的信息項可以通過輸入/輸出裝置340由處理器320訪問。此外,輸入/輸出裝置340所接收的數(shù)據(jù)可以立即被處理器320訪問,或者可以被存儲在存儲器330中。處理器320還可以向顯示器380、讀/寫裝置385、記錄裝置390或第二處理單元395提供處理的結果。
本領域技術人員將認識到,術語處理器、處理系統(tǒng)、計算機或計算機系統(tǒng)可以表示與一個或多個存儲器單元和其它裝置比如外設通信的一個或多個處理單元,這些存儲器單元和其它裝置被電連接到至少一個處理單元并與其通信。而且,所說明的裝置可以經(jīng)由下述被電連接到一個或多個處理單元內(nèi)部總線,例如串行、并行、ISA總線、微通道總線、PCI總線、PCMCIA總線、USB等;或者電路、電路卡或其它裝置的一個或多個內(nèi)部連接;以及這些和其它通信介質(zhì)的部分和組合;或者外部網(wǎng)絡,例如因特網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。在其它實施例中,硬件電路可以代替軟件指令或者與其結合被使用以實施本發(fā)明。例如,在此所說明的元件還可以被實施為分立的硬件元件或者可以被集成為單個單元。
將會理解,可以使用不同處理器順序或并行地執(zhí)行所說明的操作以確定特定值。處理系統(tǒng)310還可以與每個源305雙向通信。處理系統(tǒng)310還可以經(jīng)由一個或多個網(wǎng)絡連接從一個或多個服務器接收數(shù)據(jù)或向其發(fā)射數(shù)據(jù),例如經(jīng)由全球計算機通信網(wǎng),比如因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)(WAN)、城域網(wǎng)(MAN)、局域網(wǎng)(LAN)、地面廣播系統(tǒng)、電纜網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、無線網(wǎng)、或電話網(wǎng)(POTS)、以及這些和其它類型網(wǎng)絡的部分或組合。將會認識到,網(wǎng)絡350和370還可以是內(nèi)部網(wǎng)絡、或者電路、電路卡或其它裝置的一個或多個內(nèi)部連接、以及這些和其它通信介質(zhì)的部分和組合、或者外部網(wǎng)絡例如因特網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。
在本發(fā)明的另一方面,RF-ID標簽還可以包括允許RF-ID標簽從定位系統(tǒng)比如全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)接收信息的應答器。在系統(tǒng)的這一方面,RF-ID標簽可以基于從位置系統(tǒng)所提供的信息來提供其位置。因此,在本發(fā)明的這一方面,除了提供有關唯一標識的信息之外,所提供的信息還可以包括其位置。中央計算機系統(tǒng)然后可以把所接收的位置用作設備位置。
盡管已經(jīng)示出、描述和表明了應用于其優(yōu)選實施例的本發(fā)明的基本新穎性特征,但是將會理解,本領域技術人員在不背離本發(fā)明的精神的情況下,可以做出所述設備在所公開的裝置的形式和細節(jié)以及其操作方面的各種省略、替代和改變。明確打算的是,以基本上相同的方式來執(zhí)行基本上相同的功能以實現(xiàn)相同的結果的這些元素的所有組合都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。從一個描述的實施例到另一個實施例的元素的替代也被充分打算和考慮。
權利要求
1.一種用于確定在多個已知區(qū)域之一內(nèi)的換能器的位置的設備,所述換能器包含至少一個唯一可標識的特征,所述設備包括與存儲器(330)通信的處理器(320),所述處理器執(zhí)行代碼以用于從多個第一和第二傳感器(211-278)中選擇的傳感器接收信息,其中所述第一傳感器被分布在所述多個已知區(qū)域(210,260)內(nèi),以及所述第二傳感器位于所述多個已知區(qū)域的相鄰區(qū)域之間,所述信息包括所述唯一可標識的特征;基于所述換能器標識,關聯(lián)所述接收的信息;以及基于由所述傳感器中的至少一個所接收的信息,確定所述換能器位置(150,160)。
2.如權利要求1所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于基于由多個所述第一傳感器所接收的信號強度,確定所述位置(140,160)。
3.如權利要求1所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于將所述位置存儲在第一數(shù)據(jù)庫中。
4.如權利要求3所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于在已知時段上,在所述第一數(shù)據(jù)庫中收集多個位置。
5.如權利要求4所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于基于在所述第一數(shù)據(jù)庫中存儲的所述多個裝置位置,預測換能器位置。
6.如權利要求1所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于基于由至少一個所述第二傳感器所接收的信號強度,確定所述換能器從一個區(qū)域到相鄰區(qū)域的轉(zhuǎn)移(180);以及將所述換能器轉(zhuǎn)移存儲在數(shù)據(jù)庫中。
7.如權利要求1所述的設備,其中所述處理器還執(zhí)行代碼以用于發(fā)射請求信號(110),所述請求信號包括至少一個換能器標識。
8.如權利要求7所述的設備,其中一接收到命令就發(fā)射所述請求信號(105,107)。
9.如權利要求7所述的設備,其中周期性地發(fā)射所述請求信號。
10.如權利要求1所述的設備,還包括輸入/輸出裝置(340),其與所述處理器(330)通信,用于從所述第一和第二傳感器接收信息。
11.如權利要求1所述的設備,其中所述代碼被存儲在所述存儲器(340)中。
12.如權利要求1所述的設備,其中所述換能器包括RFID應答器。
13.如權利要求12所述設備,其中所述RFID應答器工作于從由VHF和UHF組成的組中選擇的頻率范圍。
14.如權利要求12所述的設備,其中所述RFID應答器包括唯一標識。
15.一種用于確定在多個已知區(qū)域之一內(nèi)的換能器的位置的方法,所述換能器包含至少一個唯一可標識的特征,所述方法包括以下步驟從多個第一和第二傳感器(211-278)中選擇的傳感器接收信息,所述第一傳感器分布在所述多個已知區(qū)域(210-260)內(nèi),以及所述第二傳感器位于所述多個已知區(qū)域的相鄰區(qū)域之間,所述信息包括所述唯一可標識的特征;基于所述標識特征來關聯(lián)所述接收的信息;以及基于由所述傳感器中的至少一個所接收的信息,確定所述換能器位置(150,160)。
16.如權利要求15所述的方法,還包括以下步驟基于由在所述相關區(qū)域內(nèi)的多個所述第一傳感器所接收的信號強度,確定所述位置(140,160)。
17.如權利要求15所述的方法,還包括以下步驟將所述位置存儲在第一數(shù)據(jù)庫中。
18.如權利要求17所述的方法,還包括以下步驟在已知時段上,在所述第一數(shù)據(jù)庫中收集多個位置。
19.如權利要求18所述的方法,還包括以下步驟基于在所述第一數(shù)據(jù)庫中存儲的所述多個裝置位置,預測換能器位置。
20.如權利要求16所述的方法,還包括以下步驟基于由至少一個所述第二傳感器所接收的信息,確定所述換能器從一個區(qū)域到相鄰區(qū)域的轉(zhuǎn)移(180);將所述轉(zhuǎn)移存儲在數(shù)據(jù)庫中。
21.如權利要求16所述的方法,還包括以下步驟發(fā)射請求信號(110),所述請求信號包括至少一個換能器標識。
22.如權利要求21所述的方法,其中一接收到人工命令就發(fā)射所述請求信號。
23.如權利要求21所述的方法,其中周期性地發(fā)射所述請求信號。
24.一種在其上包含代碼的計算機可讀介質(zhì),所述代碼包括用于執(zhí)行以下步驟的指令從多個第一和第二傳感器(211,278)中選擇的至少一個傳感器接收信息,其中所述第一傳感器被分布在多個已知區(qū)域(210-260)內(nèi),以及所述第二傳感器位于所述多個已知區(qū)域的相鄰區(qū)域之間;接收由所述換能器所發(fā)射的信息,所述信息包括所述唯一標識特征;基于所述換能器標識,關聯(lián)所述接收的信息;以及基于由所述傳感器中的至少一個所接收的信息,確定換能器位置(150,160)。
25.如權利要求24所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令基于由在所述相關區(qū)域內(nèi)的多個所述第一傳感器所接收的信號強度,確定所述換能器位置(140,160)。
26.如權利要求24所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令將所述換能器位置存儲在第一數(shù)據(jù)庫中。
27.如權利要求26所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令在已知時段上,在所述第一數(shù)據(jù)庫中收集多個裝置位置。
28.如權利要求27所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令基于在所述第一數(shù)據(jù)庫中存儲的所述多個換能器位置,預測所述換能器位置。
29.如權利要求24所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令基于由至少一個所述第二傳感器所接收的信號強度,確定所述換能器從一個區(qū)域到相鄰區(qū)域的轉(zhuǎn)移(180);將所述換能器轉(zhuǎn)移存儲在數(shù)據(jù)庫中。
30.如權利要求24所述的計算機可讀介質(zhì),其中所述代碼還包括用于執(zhí)行以下步驟的指令發(fā)射請求信號(110),所述請求信號包括至少一個換能器標識。
31.如權利要求30所述的計算機可讀介質(zhì),其中一接收到命令就發(fā)射所述請求信號(105,107)。
32.如權利要求30所述的計算機可讀介質(zhì),其中周期性地發(fā)射所述請求信號。
33.如權利要求24所述的計算機可讀介質(zhì),其中從由信號強度或位置組成的組中選擇所述位置的信息。
全文摘要
公開了一種用于確定在多個已知區(qū)域(210-270)之一內(nèi)的多個唯一標識的換能器中的至少一個換能器的位置的方法和系統(tǒng)。該方法包括以下步驟從多個第一(211,212,216)和第二傳感器(218,228,238)中選擇的至少一個傳感器接收信息,其中第一傳感器(211,212,216)被分布在所述多個已知區(qū)域內(nèi),以及第二傳感器位于多個已知區(qū)域(220,240)的相鄰區(qū)域之間,所述信息至少包括換能器唯一的標識;基于該換能器標識來關聯(lián)所接收的信息;以及基于由第一傳感器中的至少一個所接收的信息來確定位置。在一個方面中,該信息是信號強度。在本發(fā)明的另一方面中,可以基于由多個第一傳感器所接收的信息來確定位置。在本發(fā)明的另一方面中,可以確定換能器從一個區(qū)域到相鄰區(qū)域的轉(zhuǎn)移,并在數(shù)據(jù)庫中存儲這樣的轉(zhuǎn)移。
文檔編號G01S5/02GK101040192SQ200580034868
公開日2007年9月19日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2004年10月12日
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