LoRaWAN® einfach erklärt

open bmonc® know-how.
LoRaWAN Kommunikation - einfach erklärt.

Funktionsweise der LoRaWAN Gateways. 

Allgemein gesagt dient ein LoRaWAN Gateway dazu, eine drahtlose Kommunikation zwischen LoRaWAN-Endgeräten, auch Nodes genannt, und einem LoRaWAN-Netzwerkserver (LNS) herzustellen. Es ist sozusagen die Verbindungskomponente zwischen beiden und damit eine wichtige Teilkomponente einer LoRaWAN-Funknetz-Infrastruktur. Ohne Gateway(s) können die Sensordaten nicht an den LoRaWAN-Netzwerk-Server und andere Cloud-Anwendungen übertragen werden. LoRaWAN Gateways stellen eine zuverlässige und sichere Kommunikation zum LNS her und skalieren gut um Massendaten zu transportieren.

Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Endgeräten und Gateway?

Das Gateway empfängt Funksignale von den LoRaWAN-Endgeräten (Nodes) und leitet sie an den LoRaWAN-Netzwerkserver weiter (Uplink). Gleichzeitig sendet das Gateway Daten vom Netzwerkserver an die Endgeräte zurück (Downlink). Für die Kommunikation mit den Endgeräten bzw. LoRaWAN-Sensoren verwendet das Gateway das LoRaWAN-Protokoll. Die Verbindung vom Gateway (Funk-Basisstationen) zum Netzwerkserver (LNS) wiederum erfolgt entweder über Ethernet, WLAN oder LTE (4G). Dabei ist ein Gateway in der Lage, Daten von Tausenden von Sensoren zu empfangen.

Sicher durch Ende-zu-Ende-Verschlüsselung.

Authentifizierung und Verschlüsselung sind obligatorisch. Im Gegensatz zu vielen anderen IoT-Technologien bietet die LoRaWAN-Spezifikation Anwendungsanbietern bereits eine dedizierte Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Die Daten werden komplett verschlüsselt übertragen. Zum Einsatz kommt hierbei eine AES-Verschlüsselung entsprechend den Sicherheitsmaßnahmen für drahtlose Netzwerke nach IEEE 802.15.4.

Die Spezifikation definiert zwei Schichten der Kryptographie:

  • Verwendung eines eindeutigen 128-Bit-Netzwerksitzungsschlüssels, der vom Endgerät und Netzwerkserver gemeinsam genutzt wird (NwkSKey).
  • Verwendung eines eindeutigen 128-Bit-Anwendungssitzungsschlüssels (AppSKey), der Ende-zu-Ende auf Anwendungsebene gemeinsam genutzt wird.

LoRaWAN – Indoor- und Outdoor-Gateways.

Indoor-Gateways sind für den Einsatz in geschlossenen Räumen konzipiert. Sie sind meist etwas kleiner und leichter zu installieren als Outdoor-Gateways, vergleichbar mit WLAN-Access-Points. Indoor-Gateways bieten eine begrenzte Reichweite, die von der Gebäudegeometrie und der verwendeten Baumaterialien beeinflusst wird.

Outdoor-Gateways hingegen sind für den Einsatz im Freien und zur Flächenversorgung ausgelegt. Sie sind robuster, wetterfest und bieten eine größere Reichweite als Indoor-Gateways. Outdoor-Gateways werden häufig zur flächendeckenden Netzabdeckung installiert. Hierbei sind sie in der Lage, Daten von Sensoren über größere Entfernungen und auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen zu empfangen.

Die Wahl des richtigen Gateway-Typs hängt von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzgebietes ab.

Ihre Vorteile

  • Energieeffizient – Die meiste Zeit befindet sich der Sensor im Schlafmodus und wacht nur für eine Messung und eine Übertragung über LoraWAN auf.
  • große Reichweite – LoRaWAN-Sensoren können Daten kilometerweit im freien Feld senden. In Städten ist die Reichweite dank der LoRa-Modulation, die immuner gegen Störungen ist, eine höhere Reichweite als WiFi oder BLE.
  • Niedrige Kosten – LoRaWAN-Sensoren sind einfache Geräte und kostengünstig. Die Netzwerk- und Betriebskosten sind in den open bmonc® Plattformkosten inkludiert. 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® Nachhaltigkeit

open bmonc® Nachhaltigkeit.
Wir setzen auf Zero Co2 Footprint LoRaWAN Solar Gateways.

open bmonc® nachhaltiges, Solarpanel gestütztes LoRaWAN Gateway. 

Das KONA Photon LoRaWAN® Gateway ist eine Zero Footprint Einzelmodul-Lösung. Das Solarpanel lädt die eingebauten Batterien auf, um genügend Energie für alle praktischen Einsätze unter allen Umweltbedingungen zu liefern. Es verfügt über ein integriertes 3G/4G-Modem und GPS sowie Unterstützung für externe LoRa- und Funkantennen für eine bessere Abdeckung.

open bmonc® ist mithilfe der Tektelic Gateway Technologie bestrebt, Produkte von höchster Qualität mit hoher Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu Verfügung zu stellen, um unseren Kunden niedrige Gesamtbetriebskosten zu garantieren. Das Tektelic Photon Gateway bietet eine zuverlässige und sichere Kommunikation mit der Fähigkeit, schnell und einfach auf große Installationen zu skalieren.

open bmonc® Tektelic Photon Gateway

  • Fernüberwachung und -steuerung
  • Cellular Backhaul Konfiguration
  • 3G/4G Cellular Backhaul
  • Ferngesteuerte Software-Upgrades
  • Firewall und Zugriffslisten
  • Time Division Duplex with 8 Rx & 1 Tx 
  • IP67 Design
  • -30° to +45° C Operating Temperatur
  • Mast und Wand montage Option
  • GPS mit interner Antenne
  • Externe LoRa Antenne

Ihre Vorteile

  •  
  • autonomer LoRaWAN Gateway Betrieb
  • Zero Footprint
  • Leistungsstark, Time Division Duplex with 8 Rx & 1 Tx
  • 3G/4G backhaul Link
  • IP 67 Outdoor Deign 
  • -30°C bis + 45°C Einsatztemperatur
  • Montageoptionen für Masten und Wände 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® Business Intelligence

Open bmonc® Business Intelligence setzt auf QuickSight von AWS.

Die Digitalisierung betrifft heute alle Branchen und Unternehmen. Messdaten stellen die Basis für die Digitalisierung der Geschäftsprozesse dar. Die Integration von IoT-Messdaten in Ihre Geschäftsmodelle ist ein entscheidender Schritt im Digitalisierungsprozess. Die Menge an Daten ist enorm. Nur moderne Auswerte- und Datenanalysetools können den Wert der Daten visualisieren und zum unternehmerischen Mehrwert machen.

Open bmonc® Business Analytics setzt auf die Dienste der AWS-Cloud und QuickSight. 

AWS bietet die breiteste Auswahl an Analytic Services an.  Open bmonc® bietet Ihnen eine von der Messdatenerfassung, Datenübertragung, über die Datenspeicherung (strukturiert oder unstrukturierte Data Lakes) an. Ihre Basisdaten können mithilfe von QuickSight und mittels moderner Machine Learning (ML) Methoden,  im besten Preis-/ Leistungsverhältnis, und mit voller Skalierbarkeit analysiert werden. Ihr Nutzen ist, dass sie wichtige Erkenntnisse für die Geschäftsprozesse daraus generieren. open Bmonc® Analytics Services sind darauf ausgelegt, große Datenmengen zu verarbeiten und viele manuelle und zeitraubende Aufgaben zu automatisieren.

open bmonc® IoT-Analytics.

open bmonc® Business Intelligence basiert auf AWS IoT-Analytics und Quicksight. 

open bmonc® AWS IoT-Analytics ist ein vollständig verwalteter Service, der die Ausführung und Operationalisierung anspruchsvoller Analysen an IoT-Massendaten erleichtert. Modernste Analysemethode für IoT-Daten, die dadurch gewonnenen Einblicke helfen Ihnen, bessere und fundiertere Entscheidungen für Ihre IoT- und Machine Learning-Anwendungen zu treffen.
open bmonc® AWS IoT-Analytics ist ein vollständig verwalteter Service, der Analysen operationalisiert und automatisch skaliert, um IoT-Daten bis in Petabyte-Bereiche zu unterstützen. Mit open bmonc® IoT-Analytics können Sie die Daten von Millionen von Geräten analysieren und schnelle, reaktionsstarke IoT-Anwendungen entwickeln, ohne einen Gedanken an die Hardware- oder Infrastrukturverwaltung verschwenden zu müssen.

IoT-Daten sind im höchsten Maße unstrukturiert.
Damit eignen sie sich nicht für herkömmliche Analyse- und Business Intelligence-Tools, die für die Verarbeitung strukturierter Daten konzipiert sind. IoT-Daten stammen von Geräten, die oft relativ verrauschte Prozesse aufzeichnen (z. B. Temperatur, Bewegung oder Schall). Die Daten von diesen Geräten können häufig erhebliche Lücken, beschädigte Nachrichten und falsche Messwerte aufweisen, die vor der Analyse bereinigt werden müssen. Darüber hinaus sind IoT-Daten oft nur im Zusammenhang mit Daten von Drittanbietern aussagekräftig.

open bmonc® AWS IoT-Analytics automatisiert.
Jeden der komplexen Schritte, der mit der Analyse der Daten von IoT-Geräten einhergeht. Open bmonc® IoT Analytics filtert, transformiert und erweitert IoT-Daten, bevor sie in einem Zeitreihendatenspeicher zur Analyse gespeichert werden. Hierzu können Sie den Service so einrichten, dass er nur die tatsächlich benötigen Daten von Ihren Geräten erfasst, die Daten mittels mathematischer Umwandlungen verarbeitet und sie dann durch gerätespezifische Metadaten wie Gerätetyp und Standort ergänzt, bevor er die verarbeiteten Daten im Speicher ablegt. 

Auswertung der in open bmonc® gewonnenen IoT-Daten.
Sie können die Daten durch ad-hoc- Abfragen oder mit der integrierten SQL-Query-Engine analysieren und komplexere Analysen und Machine Learning Inferenzen ausführen. IoT Analytics vereinfacht die ersten Schritte mit Machine Learning durch vorgefertigter Modelle für häufige IoT-Anwendungsfälle. Auch Ihre eigene benutzerdefinierte Analyse können Sie, in einem Container verpackt in open bmonc® IoT Analytics ausführen. 

open bmonc® Business Intelligence

Auswertung der in open bmonc® gewonnenen IoT-Daten.
Sie können die Daten durch ad-hoc- Abfragen oder mit der integrierten SQL-Query-Engine analysieren und komplexere Analysen und Machine Learning Inferenzen ausführen. IoT Analytics vereinfacht die ersten Schritte mit Machine Learning durch vorgefertigter Modelle für häufige IoT-Anwendungsfälle. Auch Ihre eigene benutzerdefinierte Analyse können Sie, in einem Container verpackt in open bmonc® IoT Analytics ausführen.

QuickSight Beispiel

Ihre Vorteile

 

  • Integration Ihrer IoT Messdaten in die Geschäftsprozesse

  • Verknüpfung unterschiedlichster Datenquellen zu einer unternehmensweiten Gesamtsicht

  • Leistbare und skalierbare Business Analytics Werkzeuge

  • Automatisierung der Datenanalyse

  • Wissensgewinnung durch Insides (Anomalien, predictive Maintenence) 

  • Erkennung von Anomalien und Trends durch AWS Forecasting Tools

  • kosteneffiziente  Analysen durch Maschine Learning und KI aus der AWS Cloud Technologie

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® IoT-Core

open bmonc® setzt für die Vernetzung der Sensoren auf das skalierbare und sichere LoRaWAN-Netzwerk von AWS.

AWS IoT-Core for LoRaWAN ist ein vollständig verwalteter LoRaWAN-Netzwerkserver (LNS), der es ermöglicht, drahtlose Geräte, die das LoRaWAN-Protokoll für eine stromsparende Weitverkehrsnetz-Konnektivität mit großer Reichweite verwenden, mit der open bmonc® AWS-Cloud verbindet. Mit open bmonc®  IoT-Core können Kunden jetzt ein privates LoRaWAN-Netzwerk einrichten, indem sie ihre LoRaWAN-Geräte und -Gateways mit der open bmonc® Cloud verbinden. Ohne, dass sie einen eigenen LoRaWAN-Netzwerkserver entwickeln, warten oder betreiben müssen.

open bmonc® Architektur

open bmonc® IoT-Core for LoRaWAN

open bmonc® AWS IoT-Core für LoRaWAN beseitigt die undifferenzierte Entwicklungsarbeit und den betrieblichen Aufwand, der für die Einrichtung und Verwaltung eines LNS und der zugehörigen Infrastruktur erforderlich ist. open bmonc® IoT-Core for LoRaWAN verwaltet Ihre Geräte- und Gateway-Verbindungen zur Cloud und beschleunigt die Netzwerkeinrichtungszeit.

Die open bmonc® Messdaten-Cloud ist dank der AWS IoT-Core Plattform hochgradig skalierbar und ermöglicht die Verbindung beliebig vieler Geräte mit der Cloud. 

Durch automatisierte Konfiguration und Authentifizierung bei der ersten Verbindung eines Gerätes mit open bmonc® IoT Cloud, sowie durch die Verschlüsselung aller Datenverbindungen ist die Sicherheit der Gerätedaten gegeben.

Ihre Vorteile

  • hohe Zukunftssicherheit
  • offene Technologie
  • schnelle Sensoren Installation
  • kosteneffizient. Der Betrieb eines eigenen LoRaWAN-Netzwerkservers (LNS) fällt weg
  • Schnelle IoT-Andwendungsentwicklung
  • hohe Sicherheitsstandards
  • vielfältige Einsatzmöglichkeiten
  • LNS Hersteller unabhängig 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® setzt auf LoRaWAN

open bmonc® setzt auf LoRaWAN.

Open bmonc® setzt für die Messdatenkommunikation auf den offenen Funkstandard LoRaWAN.

Long Range Wide Area Network wurde darauf optimiert, batteriebetriebene Geräte drahtlos, ressourcenschonend und über weite Distanzen hinweg zu vernetzen. LoRaWAN ist für das Senden geringster Datenmengen konzipiert. Die verbundenen Geräte müssen deshalb nicht ans Stromnetz angeschlossen werden. Batterien liefern die benötigte Energie. Aufgrund der energieeffizienten Übertragung haben die Batterien eine Akkulaufzeit von vielen Jahren.

LoRaWAN hat eine hohe Gebäudedurchdringung und ermöglicht dank der energieeffizienten Übertragung. Dadurch eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten, vor allem für Städte und Gemeinden, Energieversorger, Industrie sowie im Facility Management.

Wie definiert sich LoRaWAN?

LoRa-WAN-communication

Entwickelt wurde LoRaWAN zunächst ab 2014 von Semtech in Zusammenarbeit mit Actility und IBM Research in Zürich. LoRaWAN ist eine Spezifikation für Low Power Wide Area Networks (LPWAN). 

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) wurde von der LoRa Alliance standardisiert. Das LoRaWAN-Protokoll ist ein offener Standard und setzt auf LoRa auf. LoRa leitet sich von „Long Range“ ab und beschreibt, wie IoT-Devices auf der physischen Kommunikationsschicht angebunden werden. Hierbei werden lizenzfreie Bänder genutzt. Die Technologie nutzt Frequenzen im Sub-Gigahertz-Bereich für Entfernungen vonmehreren Kilometern und verwendet eine Variante der CSS-Modulation. Die Topologie des Netzes ist baumartig und nutzt Gateways zur Anbindung der Endgeräte.

LoRaWAN ist ein lizenzfreies Netzwerkprotokoll. Anwender sind nicht zwingend auf klassische Telekommunikationsunternehmen angewiesen. Gleichwohl bieten einzelne Telkos LoRaWAN als Dienst an. Wahlweise können Nutzer Gateways auch in Eigenregie betreiben und praktisch an beliebigen Orten eine eigene Netzinfrastruktur aufbauen.

Ist LoRaWAN® zukunftssicher?

open bmonc® bietet Ihnen technologische Zukunftssicherheit.
Laut einer Studie werden in Zukunft vor allem zwei Technologien im IoT-Umfeld ausschlaggebend sein: NB-IoT (5G) und LoRaWAN. 

lorawan-infografik

LoRaWAN Sicherheit

Die LoRaWAN-Kommunikation ist entsprechend der LoRa-Alliance Spezifikation auf mehreren Ebenen sicher end-to-end verschlüsselt. Die Entschlüsselung ist nur durch entsprechende Autorisierung am LoRa-Netzwerkserver und anschließender Authentifizierung auf der oopen  bmonc® IoT-Plattform möglich.

LoRaWAN Ausbau in Österreich

Neben den privaten Campus LoRaWAN Netzwerken schreitet der carrier-basierte Netzwerkausbau zügig voran. Ende 2023 wird Österreich flächig mit LoRaWan Technologie versorgt sein. 

Quelle: Drei.at

Ihre Vorteile

  • hohe Zukunftssicherheit, offene Technologie
  • energieeffiziente Datenübertragung
  • hohe Gebäudedurchdringung
  • kostengünstig
  • vielfältige Einsatzmöglichkeiten
  • Hersteller unabhängig

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® Flachdach Monitoring

Flachdach Monitoring.

Flachdächer sind ein wesentlicher Bestandteil der gegenwärtigen Architektur und werden aufgrund der vielseitigen Nutzungsmöglichkeiten auch in Zukunft den höchsten Stellenwert innerhalb der Gebäudehülle einnehmen.

  • Erlebnis Freifläche in Form von Terrassen und begehbaren Dächern.
  • Energiegewinnungsanlagen sichern unseren Energiebedarf dort wo wir Ihnen benötigen.
  • Nahrungsmittel können auch im urbanen Bereich individuell produziert werden.
  • begrünte Dachflächen ersetzen verbaute Biotope und stellen Lebensraum für unterschiedlichste Tiere dar.
  • Regenwasser Management, Flachdächer speichern Wasser.
  • bedarfsorientierte optimale und modulare Erweiterungsmöglichkeit im Bezug auf Wohnraumschaffung.

Die langfristig funktionstaugliche sowie vielseitige Nutzung von Flachdächern gewährleistet in erster Linie der Dachschichtenaufbau, der die eigentliche Schutzwirkung der Gebäudehülle darstellt. Auf die gesamte Nutzungsdauer eines Objekts ist unter anderem die Wasserdichtheit der Dachabdichtung sicherzustellen und der Wärmeschutz zu gewährleisten. Schon die geringsten Fehler hinsichtlich der Wasserdichtheit führen zu weitreichenden Folgeschäden.

Wir müssen nicht nur sicherstellen, dass die Schutzwirkung der Gebäudehülle intakt ist, sondern wir haben auch Verantwortung gegenüber unserer Umwelt zu tragen was bedeutet, dass die Materialien des Dachschichtenaufbaus über den gesamten geplanten Nutzungszeitraum ihre Funktionstauglichkeit aufrechterhalten können.

Kennen Sie diese Situation?

Dauerhafte Feuchte, oder kondensierender Wasserdampf schädigt die Bausubstanz bzw. die Tragwerkskonstruktion. Enorme Folgeschäden können auftreten. Ein Monitoringsystem schafft Abhilfe und sichert die Substanzwerte.

Flachdachmonitoring erkennt anbahnende Probleme vorzeitig!

Unser Feuchte Monitoring-System sichert die laufende Kommunikation mit Flachdächern, wo relevante Messdaten wie beispielsweise Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur an unsere Plattform übermittelt werden. Eine spezielle Analyse Software gibt Auskunft über den Zustand der Dachkonstruktion.

Mit dem Sensing-Lab LoRaWAN® Sensor oder bmonc® 3G GSM Sensor und in Kombination mit der openBMONC® Messdaten Plattform können sie in Echtzeit den Feuchte- und Temperaturzustand ihres Flachdachs überwachen und bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes Gegenmaßnahmen einleiten.

Ihre Vorteile

  • Steigerung der Kundenzufriedenheit

  • Kundenbindung

  • Stärkung der Wertschöpfung (z.B.: Wartungsverträge)

  • Leistungsdokumentation

  • Erhöhung der Rechtssicherheit nach der Abnahme, Garantienachweis

  • kontinuierliche Überwachung der Dachkonstruktion

  • vorausschauende Wartung durch KI

  • Früherkennung von sich anbahnenden Feuchteschäden

  • Wertsteigerung der Immobilie

bmonc® Gründach Monitoring

Extensives Gründach.

Extensive Gründächer sind eine der besten und schönsten Möglichkeiten Wärme Reduktion im urbanen Raum zu erzielen.

  • Begrünungen kühlen im Sommer und wärmen im Winter – Energieeinsparung.
  • C02 Bindung – Eine extensives Gründach bindet ca. 3 – 5 kg C02/m2 pro Jahr.
  • Erhöhung der Luftfeuchtigkeit, Verbesserung des Raumklima.
  • Bindung von Staub- und Luftschadstoffen.
  • Begrünungen nehmen bis zu 100% Regenwasser auf.
  • Entlastung des städtischen Kanalnetzes und schützen vor Überlastung.

Alle die Vorteile des Gründaches können nur dann ermöglicht werden, wenn die Begrünung intakt, der Wasserhaushalt passt und die jährliche Pflege durchgeführt wird.

Trockenperioden nehmen zu!

Die sommerlichen Hitzeperioden und Trockenperioden haben in den letzten Jahren stark zugenommen.
Die “COIN” Studie wurde im Auftrag des Umweltministeriums und des Klima- und Energiefonds erstellt.
Besonders betroffen von Trockenheit sind laut der Studie weite Teile Niederösterreichs, Wiens und des Burgenlands. Dieser Trend wird sich in nächsten Jahren noch signifikant verstärken.
Um alle Funktionen und positive Faktoren eines Gründaches zu generieren, bedarf es eines intakten Feuchte-Haushalts. Dies ist aufgrund länger werdenden Trockenperioden nicht mehr über natürliche Niederschlagsereignisse gegeben.
Trockenstress, braun – verdörrte Gründächer sind die Konsequenz eines nicht gemanagten Feuchtehaushaltes.

Gründach Feuchtehaushalts-Monitoring hilft!

Wir können ihnen die erforderlichen Informationen liefern, damit sie mit Gegenmaßnahmen das Gründach auch bei Trockenperioden schützen und sie damit die positiven Funktionen erhalten können. Um alle Funktionen und positive Faktoren eines Gründaches zu generieren, bedarf es eines intakten Feuchte-Haushalts. Dies ist aufgrund länger werdenden Trockenperioden nicht mehr über natürliche Niederschlagsereignisse gegeben.

LoRaWan® Sensor

Mit dem SenseCAP Moisture Sensor können sie in Echtzeit den Feuchtzustand ihres Gründaches monitoren und bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes Gegenmaßnahmen einleiten.
Mit dieser einfachen und kostengünstigen Monitoring Maßnahme können sie jederzeit ihre Gründächer und deren Feuchtigkeitshaushalt online feststellen und ihrem Kunden entsprechende Wartungshinweise geben bzw. selber Zusatzmaßnahmen als neues Geschäftsfeld erschließen.

Ihre Vorteile

  • Steigerung der Kundenzufriedenheit

  • Kundenbindung

  • Stärkung der Wertschöpfung (z.B.: Wartungsverträge)

  • Leistungsdokumentation

  • Erhöhung der Rechtssicherheit nach der Abnahme, Garantienachweis

  • kontinuierliche Überwachung des extensiven Gründachs bzw. der Dachkonstruktion

  • Wertsteigerung der Immobilie

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

Füllstand Monitoring

Dieses Gerät ist in der Lage, den Füllstand verschiedener Materialien sowohl innerhalb von Behältern als auch im Freien zu bestimmen. Die Batterielebensdauer, die niedrigen Kosten, die geringe Größe und die robuste Konstruktion machen ihn zu einem idealen Sensor für endlose Anwendungen, von der Landwirtschaft bis zur Meteorologie, von der Industrie bis zur handwerklichen Fertigung.

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