園區(qū)智慧化發(fā)展及建設(shè)探索

1園區(qū)智慧化發(fā)展面臨的問(wèn)題

園區(qū)智慧化發(fā)展至今，全國(guó)已有三四千個(gè)園區(qū)在 進(jìn)行智慧化系統(tǒng)建設(shè)，而園區(qū)智慧化發(fā)展所面臨的問(wèn) 題則是信息化建設(shè)和智慧化管理難題。通過(guò)對(duì)園區(qū) 的管理、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)的情況做了大量的調(diào)查與分析, 總結(jié)了自動(dòng)化技術(shù)、信息化技術(shù)、智慧化技術(shù)有效結(jié) 合，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)同應(yīng)用在智慧園區(qū)的重要性。從園 區(qū)的實(shí)際應(yīng)用情況中，分析了智慧化系統(tǒng)對(duì)于智慧園 區(qū)的管理、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)的重要影響力，充分證明了園 區(qū)離不開智慧化系統(tǒng)的建設(shè)。

園區(qū)智慧化發(fā)展首先需要智慧化的系統(tǒng)建設(shè), 需要投入大量的財(cái)力、人力、物力，而由于傳統(tǒng)管理 與服務(wù)形式影響，智慧化系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一有效的規(guī) 劃劃造成投資浪費(fèi)，設(shè)備重復(fù)投入，信息化設(shè)計(jì)未有 效地根據(jù)不同類型園區(qū)而進(jìn)行緊密結(jié)合性的建設(shè)等 情況。園區(qū)管理面臨難題，例如安全防范系統(tǒng)，由于 人員流動(dòng)性過(guò)大，人防年輕化，技防不夠智能化等原 因造成園區(qū)的安全缺失；又例如，園區(qū)能源巨大的消 耗，對(duì)環(huán)境的危害越來(lái)越大等;再如園區(qū)對(duì)車輛管理、 餐飲管理、消費(fèi)管理等方面的缺失，造成硬件再好, 由于不同業(yè)務(wù)訴求及人、物管理上的諸多難題，沒(méi)有 一個(gè)可以靈活運(yùn)用的智慧化系統(tǒng)，而未能創(chuàng)建一個(gè)真 正意義上完全智慧化的園區(qū)。

隨著園區(qū)智慧化的不斷發(fā)展，園區(qū)對(duì)舒適、快捷、 便利、高效的追求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的信息技術(shù)的不 斷成熟和完善，推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域信息系統(tǒng)的先后不斷 推出，發(fā)揮著重要作用，同時(shí)，也被越來(lái)越多的信息 系統(tǒng)所包圍。園區(qū)面臨的最大的問(wèn)題，也是目前急需 解決的就是大量的專業(yè)系統(tǒng)形成相互的信息孤島，各 系統(tǒng)間缺乏有效協(xié)同而導(dǎo)致的各信息化系統(tǒng)之間相 關(guān)信息無(wú)法高效的傳導(dǎo)，也沒(méi)有智慧化的判斷與管理, 導(dǎo)致智慧園區(qū)的管理和服務(wù)難度加大。而信息化系統(tǒng) 的相互獨(dú)立，亦導(dǎo)致感知傳導(dǎo)受阻，最終影響了快 速處置能力。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，依靠傳統(tǒng)智能園區(qū)系統(tǒng) 方式解決，最終的結(jié)果將是顧此失彼，要實(shí)現(xiàn)園區(qū) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)與入駐業(yè)主的雙贏局面，園區(qū)智慧化建設(shè)的 重要性日益突出。

“十二五”時(shí)期智慧園區(qū)發(fā)展新形勢(shì)對(duì)園區(qū)智慧 化提出了新要求與新挑戰(zhàn)，更提出了智慧園區(qū)的總體 架構(gòu)，以及各園區(qū)政府主導(dǎo)或參與智慧園區(qū)建設(shè)的著 力點(diǎn)及突破口，為智慧園區(qū)管理機(jī)構(gòu)更好地發(fā)揮智慧 化在增強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展中 的重要作用提供參考。智慧園區(qū)管理與服務(wù)是所有園 區(qū)面臨的兩大最重要課題，而且與園區(qū)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又 是矛盾統(tǒng)一的關(guān)系。智慧園區(qū)管理的重要目標(biāo)是提供 和諧、安全、綠色、低碳的人文和自然環(huán)境，服務(wù)的 重要目標(biāo)則是園區(qū)為入駐單位提供更加便捷、快速、

舒適、周到、人性化、高性價(jià)比的服務(wù)體驗(yàn)。在達(dá)到 以上目標(biāo)的同時(shí)，還需要基于園區(qū)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行基礎(chǔ)之 上進(jìn)行智慧化的建設(shè)。

2各類型智慧園區(qū)特性

CSST智慧園區(qū)建設(shè)針對(duì)不同的園區(qū)性質(zhì)規(guī)劃不 同的智慧園區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)的智慧園區(qū)大致 分為四大類型：

服務(wù)型園區(qū)(金融、貿(mào)易、物流、商業(yè)、總 部園等);

生產(chǎn)型園區(qū)(主要以工業(yè)園區(qū)為主，加之各 類工業(yè)研發(fā)、教育等類型);

文化類園區(qū)(主要以廣告、媒體、動(dòng)漫、創(chuàng) 意創(chuàng)業(yè)型園區(qū)為主要類型)；

特殊行業(yè)園區(qū)(主要以醫(yī)藥、化工等行業(yè)的 生產(chǎn)、研究、教育培訓(xùn)為主)。

不同的園區(qū)類型，雖有共性業(yè)務(wù)、共性管理內(nèi)容, 但業(yè)務(wù)范疇與管理訴求均有不同，甚至有很大的差異 性。針對(duì)不同類型的園區(qū)差異，通過(guò)感知手段以及應(yīng) 用平臺(tái)，為園區(qū)設(shè)施提供安全、穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，為 園區(qū)提供高效、便捷、舒適的環(huán)境，為園區(qū)內(nèi)建筑和 公共設(shè)施提供便于維護(hù)管理的環(huán)境，從而將園區(qū)打 造成更加“安全、便捷、健康、高效”的現(xiàn)代化智慧 園區(qū)。

2.1服務(wù)型園區(qū)

服務(wù)型園區(qū)主要以金融、貿(mào)易、商業(yè)、物流等 行業(yè)或共生或穿插組成。對(duì)于此類型園區(qū)，其業(yè)務(wù)訴 求主要來(lái)自于園區(qū)管理，如何用感知技術(shù)來(lái)支撐園區(qū) 智能化系統(tǒng)，以獲得更貼合園區(qū)管理者、用戶、訪戶 等等的需求。而物流行業(yè)在此類型的園區(qū)內(nèi)，隨著行 業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展，越來(lái)越多的管理問(wèn)題突顯，而運(yùn)用了 感知技術(shù)的物流行業(yè)，能更便于管理，增加效益。

根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，目前物流信息系統(tǒng)能 夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物流過(guò)程智能控制與管理的還不多，物流信 息化還僅僅停留在對(duì)物品自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng) 定位、過(guò)程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應(yīng)用。 專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智 能調(diào)度與線路自動(dòng)化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應(yīng)用還 有很大差距。

目前，感知物流只是在物流企業(yè)系統(tǒng)中做感知 與識(shí)別，而先進(jìn)的感知物流系統(tǒng)還可以做到與企業(yè) 生產(chǎn)管理系統(tǒng)無(wú)縫結(jié)合，智能運(yùn)作；在部分全智能 化和自動(dòng)化的物流中心的物流信息系統(tǒng)，可以做到全 自動(dòng)化與智能化物流作業(yè)。

2.2生產(chǎn)型園區(qū)

生產(chǎn)型園區(qū)主要以工業(yè)生產(chǎn)為主，加以商業(yè)形 式而存在。其園區(qū)主要的管理訴求除了公共部分的管 理，比如園區(qū)宿舍、餐廳、公共娛樂(lè)等之外，更為迫 切的是諸如防盜、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排等方面。

隨著技防技術(shù)的越來(lái)越成熟，人防的管理依然 還停留在早期的形式，因此迫切地需要通過(guò)先進(jìn)的技 防手段結(jié)合感知視頻安防系統(tǒng)，來(lái)有效地引導(dǎo)人防管 理的結(jié)構(gòu)和模式的革命。

工業(yè)企業(yè)的節(jié)能減排，也是目前園區(qū)非常關(guān)注 的內(nèi)容。各類型的工業(yè)制造企業(yè)，不僅能耗巨大，而 且由于設(shè)施不夠先進(jìn)或者管理手段不夠全面，加之 缺乏有效的節(jié)能策略控制，造成巨大的資源浪費(fèi)。不 僅企業(yè)的利益被最小化，而且還無(wú)法獲得相關(guān)政策 支持。

對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)，感知技術(shù)的滲透將對(duì)企業(yè)的 產(chǎn)能、過(guò)程監(jiān)控、生產(chǎn)安全、節(jié)能應(yīng)用、環(huán)境保護(hù) 等諸多方面起著不可或缺的作用。

2.3文化型園區(qū)

文化型園區(qū)目前較為熱門的動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)、廣告產(chǎn)業(yè) 等，其訴求除了傳統(tǒng)園區(qū)所需要的內(nèi)容外，對(duì)于文化 行業(yè)的政策指引、政策導(dǎo)向、政策扶持等方面都有著 較直接的需求。文化型產(chǎn)業(yè)園區(qū)更多的還會(huì)對(duì)公眾開 放，類似于現(xiàn)代創(chuàng)業(yè)園區(qū)，比如說(shuō)北京的789、上海 的1933等，這些園區(qū)也更需要合理的規(guī)劃停車系統(tǒng)、 園區(qū)信息指引、安全防范系統(tǒng)、創(chuàng)意保護(hù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán) 申請(qǐng)等等。

2.4特殊類型園區(qū)

其實(shí)特殊類型園區(qū)的本質(zhì)還是工業(yè)生產(chǎn)園區(qū)， 只是包含醫(yī)藥、化工、研究、培訓(xùn)等的園區(qū)的特殊性， 因此園區(qū)的訴求也不盡相同。南京某園區(qū)醫(yī)藥園，目 前就包含了非常多的智慧化的園區(qū)建設(shè)。比如說(shuō)醫(yī)藥 生產(chǎn)行業(yè)，其感知的控制系統(tǒng)不僅能幫助生產(chǎn)企業(yè) 增加產(chǎn)能，更能對(duì)生產(chǎn)的安全、能耗控制、環(huán)境保 護(hù)等方面起到?jīng)Q定性的作用。此類產(chǎn)業(yè)園區(qū)對(duì)于知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的保密性和保護(hù)也是一個(gè)很重要的方面，而通 過(guò)RFID等感知手段，一些涉密信息的保密和保護(hù)， 對(duì)園區(qū)企業(yè)用戶也是尤其重要的。對(duì)于此類園區(qū)，環(huán) 境的保護(hù)，建設(shè)綠色環(huán)保的園區(qū)也至關(guān)重要，因此對(duì)于環(huán)保方面的訴求也是日益增加的。

其實(shí)不論什么類型的園區(qū)，都有感知的需求, 才能讓園區(qū)更穩(wěn)健地發(fā)展，園區(qū)內(nèi)企業(yè)更健康地發(fā) 展?？梢?，感知對(duì)智慧化園區(qū)建設(shè)的重要性。

3園區(qū)智慧化系統(tǒng)建設(shè)原則

以智慧化手段建設(shè)智慧園區(qū)平臺(tái)，突破現(xiàn)有信息 系統(tǒng)孤立現(xiàn)狀，以感知為核心促進(jìn)多技術(shù)有機(jī)融合、 資源共享，用智慧化帶動(dòng)系統(tǒng)整合的方式，實(shí)現(xiàn)以園 區(qū)管理、服務(wù)業(yè)務(wù)為主導(dǎo)，以人為本的智慧園區(qū)。園 區(qū)智慧化系統(tǒng)建設(shè)的原則如下：

安全：應(yīng)用高科技立體安防體系打造園區(qū)的 安全穩(wěn)定；

便捷：應(yīng)用多種傳感技術(shù)

與園區(qū)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)塑造更便捷的

園區(qū)；

高效：應(yīng)用高度信息化系

統(tǒng)集成與智慧園區(qū)管理平臺(tái)指引智 慧園區(qū)高效的管理水平；

健康：依托智慧園區(qū)綜合 節(jié)能應(yīng)用平臺(tái)打造健康節(jié)能的園區(qū)。

同時(shí)還應(yīng)遵循以下原則：

以智能化手段建設(shè)平臺(tái)，

突破現(xiàn)有信息系統(tǒng)孤立現(xiàn)狀；

以感知為核心促進(jìn)多技術(shù)

融合，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先；

以智能化帶動(dòng)系統(tǒng)整合，資源共享；

多技術(shù)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)以園區(qū)服務(wù)業(yè)務(wù)為主 導(dǎo)、以人為本的智慧園區(qū)；

應(yīng)用高科技立體安防體系打造園區(qū)的安全 穩(wěn)定；

依托智慧園區(qū)綜合應(yīng)用平臺(tái)，系統(tǒng)高度集成、 設(shè)備高效復(fù)用；

“全面感知，智能管理” “環(huán)保低碳”為主 導(dǎo)建設(shè)。

園區(qū)智慧化系統(tǒng)的技術(shù)原則有：

混合實(shí)時(shí)移動(dòng)定位技術(shù)(GPS+無(wú)線 +RFID)；

支持自適應(yīng)學(xué)習(xí)、自治校準(zhǔn)、自動(dòng)變焦跟蹤 和智能化聯(lián)動(dòng)的視頻分析技術(shù)；

震動(dòng)、電磁、聲、光等異構(gòu)感知信息融合和態(tài)勢(shì)判決；

環(huán)境、溫度、濕度、壓力、空氣質(zhì)量等傳 感末端信息獲取并通過(guò)控制設(shè)備有效控制；

涵蓋邏輯體系、信息模型、功能與技術(shù)架構(gòu)、 支持多系統(tǒng)整合的通用業(yè)務(wù)平臺(tái)體系架構(gòu)；

良好可擴(kuò)展性和廣泛適用性的異態(tài)信息統(tǒng) 一模型及建模技術(shù)；

通過(guò)定義統(tǒng)一、抽象的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管 理接口，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)海量感知設(shè)備的接入和管理。

4智慧園區(qū)框架結(jié)構(gòu)

圖1所示是智慧園區(qū)總體框架圖。智慧園區(qū)總體 框架分為五個(gè)層面：

圖1 智慧園區(qū)總體框架圖

基礎(chǔ)設(shè)施層?；A(chǔ)設(shè)施層包含了傳統(tǒng)的弱 電各子系統(tǒng)，唯一與傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)的區(qū)別是，各種前 端或者集中網(wǎng)關(guān)必須是數(shù)字化、ip化的設(shè)備，并且 擁有較通用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。

數(shù)據(jù)采集層。通過(guò)對(duì)各子系統(tǒng)的通用協(xié)議, 使用協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)采集各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為 智慧園區(qū)平臺(tái)系統(tǒng)可用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。協(xié)議轉(zhuǎn)換的使用 不僅可以對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集，而且可以反 向?qū)ο到y(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制，使各系統(tǒng)可以真正互相融合, 提供應(yīng)用和服務(wù)平臺(tái)有效的數(shù)據(jù)。

服務(wù)層平臺(tái)。服務(wù)應(yīng)用層平臺(tái)是通過(guò)應(yīng)用層 平臺(tái)整合協(xié)調(diào)后，用于實(shí)際業(yè)務(wù)需求應(yīng)用的平臺(tái)，建 議建設(shè)園區(qū)管委平臺(tái)、園區(qū)物業(yè)管理平臺(tái)、園區(qū)用戶 平臺(tái)、園區(qū)訪客平臺(tái)和園區(qū)配套服務(wù)平臺(tái)。

應(yīng)用層。應(yīng)用層平臺(tái)是整合、協(xié)調(diào)和管理 各類信息資源的基礎(chǔ)設(shè)施，做一個(gè)綜合決策的支持, 用以在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，能保證滿足各類相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用 的智能化發(fā)展的持續(xù)改進(jìn)、提升的需要。

接入層即展示層。使用各種終端以及終端 系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)了解并分權(quán)限可控由融合后的各系統(tǒng)所獲 取的信息。

5智慧園區(qū)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的建設(shè)

5.1園區(qū)智慧化基礎(chǔ)軟件平臺(tái)概述

智慧園區(qū)由數(shù)字管理的基礎(chǔ)平臺(tái)和整合服務(wù)中 心，包括云計(jì)算中心、監(jiān)控中心和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng) 建設(shè)，為園區(qū)及入住企業(yè)提供強(qiáng)大的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 空間及大負(fù)荷數(shù)據(jù)運(yùn)行支撐平臺(tái)。智慧園區(qū)是一種智 慧服務(wù)，通過(guò)各種各樣的智能化應(yīng)用提升效率，降低 成本。集成應(yīng)用程度越高，智能化程度便越高，產(chǎn) 生的效益就越高。

5.2基礎(chǔ)軟件平臺(tái)

智慧園區(qū)平臺(tái)建設(shè)在全球范圍內(nèi)是一個(gè)全新的 信息技術(shù)領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)外園區(qū)平臺(tái)軟件研發(fā)工作主 要集中在面向具體應(yīng)用系統(tǒng)方面,通用性和擴(kuò)展性差， 總體看來(lái)，開發(fā)成本高、周期長(zhǎng)。隨著無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng) 用的逐漸擴(kuò)大，智慧園區(qū)軟件共性平臺(tái)的重要性愈加 受到重視，國(guó)際上出現(xiàn)了 RFID中間件與M2M等相 關(guān)的共性軟件平臺(tái)，但基本都掌握在國(guó)外的企業(yè)和 科研機(jī)構(gòu)手中。

5.3通用業(yè)務(wù)平臺(tái)

目前，基于中央服務(wù)器的“大集成”(Grand Integration)是智慧園區(qū)后臺(tái)應(yīng)用平臺(tái)的主要形式，大 集成包括原有的消除信息孤島的EAI信息集成和智 能物件以及監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。EAI、SOA、ESB/ MQ、SaaS等技術(shù)理念對(duì)智慧園區(qū)的應(yīng)用同樣適用， 原有面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基于MVC三層架構(gòu)的應(yīng)用服 務(wù)器中間件，包括基于Java技術(shù)的IBM Webshpere 和Oracle BEA Weblogic，以及基于.NET技術(shù)的微 軟應(yīng)用服務(wù)器，仍將扮演重要的角色。這些廠家將 利用它們現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)推出面向應(yīng)用的新的中間件產(chǎn) 品，例如 IBM 推出的 WebSphere EveryPlace Device Manager。

5.4智能信息處理

智能信息處理包括兩方面的內(nèi)容：一方面，是 對(duì)傳統(tǒng)的人類感知、分析能力進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)某 類感知信息的智能分析和處理，典型應(yīng)用包括聲音 識(shí)別和探測(cè)、智能視頻分析；另一個(gè)方面，是從軍事 應(yīng)用出發(fā)，以提高檢測(cè)概率和準(zhǔn)確度為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多 個(gè)傳感器的感知信息融合，典型代表應(yīng)用是多雷達(dá)協(xié) 同探測(cè)或多傳感器感知數(shù)據(jù)融合。傳感器信息融合又 稱數(shù)據(jù)融合，是對(duì)多種信息的獲取、表示及其內(nèi)在聯(lián) 系進(jìn)行綜合處理和優(yōu)化的技術(shù)。傳感器信息融合技 術(shù)從多信息的視角進(jìn)行處理及綜合，得到各種信息的 內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，從而剔除無(wú)用的和錯(cuò)誤的信息，保 留正確的和有用的成分，最終實(shí)現(xiàn)信息的優(yōu)化。感知 數(shù)據(jù)的融合包括三個(gè)核心方面：第一，信息融合是在 幾個(gè)層次上完成對(duì)多源信息的處理過(guò)程，其中每一層 次都表示不同級(jí)別的信息抽象；第二，信息融合包括 探測(cè)、互聯(lián)、相關(guān)、估計(jì)以及信息組合；第三，信息 融合的結(jié)果包括較低層次上的狀態(tài)和身份估計(jì)，以 及較高層次上的整個(gè)態(tài)勢(shì)估計(jì)。從技術(shù)成熟度和產(chǎn)業(yè) 化程度來(lái)看，智能信息處理距離規(guī)?；茝V和各領(lǐng) 域應(yīng)用仍有較大的差距，但在某些特定的應(yīng)用領(lǐng)域 已取得了一定的效果，最典型的是用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域 的智能視頻分析。同類傳感器的感知信息時(shí)空融合也 獲得了一定的應(yīng)用，但是多種異態(tài)感知信息的融合如 智能機(jī)器人或自動(dòng)防撞系統(tǒng)應(yīng)用于復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境仍 有一段很長(zhǎng)的路要走。

6智慧園區(qū)建設(shè)應(yīng)用

通過(guò)之前研究表明，目前智能園區(qū)所存在的問(wèn) 題，可以通過(guò)至少以下幾項(xiàng)建設(shè)，從而讓園區(qū)更智慧、 更節(jié)能、更安全。利用物聯(lián)網(wǎng)感知智能化技術(shù)進(jìn)行改 進(jìn)：

樓宇能耗與環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)；

智能視頻安防系統(tǒng)；

智能入侵探測(cè)系統(tǒng)；

智能停車場(chǎng)引導(dǎo)系統(tǒng)；

智慧園區(qū)內(nèi)智能家居系統(tǒng)；

安全生產(chǎn)食品藥品監(jiān)管系統(tǒng)；

物流行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)；

涉秘載體監(jiān)管系統(tǒng)；

災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)；

重塑系統(tǒng)集成軟件系統(tǒng)一一智慧園區(qū)應(yīng)用平臺(tái)(即基于IBMS的智慧園區(qū)平臺(tái))。

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