CN107453428B - 一种自动识别苹果和安卓设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动识别苹果和安卓设备的方法，用于移动充电装置向被充电设备充电并进行USB数据通讯，移动充电装置以USB Host模式对被充电设备进行枚举，获取被充电设备的VID信息，若VID信息显示被充电设备为苹果设备，移动充电装置切换到USB Device模式，被充电设备切换到USB Host模式，被充电设备与移动充电装置进行后续USB数据通讯；若VID信息显示被充电设备为安卓设备，移动充电装置保持USB Host模式，被充电设备保持USB Device模式，移动充电装置与被充电设备进行后续USB数据通讯。在进行USB数据通讯的同时，移动充电装置还可为被充电设备充电。

Description

一种自动识别苹果和安卓设备的方法
技术领域
本发明涉及电子配件和移动电源技术领域，特别涉及到一种 自动识别苹果和安卓设备的方法。
背景技术
目前，智能手机、平板电脑等移动设备多数采用谷歌公司的 安卓***和苹果公司的IOS***(简称苹果***)这两类操作系 统，采用安卓***的移动设备(简称安卓设备)和采用苹果***的 移动设备(简称苹果设备)占有大多数市场份额。随着移动设备的 功能越来越强大，用户对移动设备内置存储容量的需求也在不断 提高，而伴随移动设备内置存储容量的提高，价格也大幅攀升， 大存储容量的移动设备往往具有较低的性价比，因此，越来越多 的用于移动设备的移动存储设备出现在市场上，用以扩展移动设 备的存储容量，这些移动存储设备通常使用USB Micro B接口(连 接安卓设备)、USB Micro AB接口(连接安卓设备)、USB Type C 接口(连接安卓设备)或Lightning接口(连接苹果设备)作为与 移动设备的接口。这些移动存储设备若非采用专用的OTG连接线， 通常无法兼容安卓设备和苹果设备。
另一方面，随着移动设备日常使用时间的增长，以及手机游 戏、手机视频等耗电量较大的应用占用移动设备使用时间比例的 增长，使得移动设备电池容量的提高远远跟不上用户的需求，因 此，用作为移动设备充电的移动电源越来越普及。移动电源一般 使用锂电池作为储电介质，由于锂电池体积小、容量大、价格适 中的优点，现已被广泛的采用，移动电源的外壳上通常包含一个 充电接口和一个放电接口，最常见的接口类型为USB接口，USB 接口起初用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，此后又广泛应 用到各种移动便携设备上。
采用现有技术的移动电源和移动存储设备功能单一，移动电 源通常只能为移动设备供电，而移动存储设备通常只能为移动设 备外扩存储容量，如果同时使用安卓设备和苹果设备，还需要携 带分别针对这两种移动设备的移动存储设备，使用很不方便。
因此，如何在不改变用户使用习惯的前提下，能够自动识别 苹果设备和安卓设备，使得这两种移动设备都可以访问相同的扩 展存储介质，同时还可为移动设备充电，成为当前一项待解决的 技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何在不改变用户使用习惯 的前提下，能够自动识别苹果设备和安卓设备，使得这两种移动 设备都可以访问相同的扩展存储介质，同时移动充电装置还可为 移动设备充电的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
作为本发明的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，用于移 动充电装置向被充电设备充电并进行USB数据通讯，所述移动充 电装置包括第一USB接口，第一USB接口通过第一USB线缆连接 被充电设备,
所述移动充电装置将第一USB接口配置为充电通讯模式，在充电通讯模式下，被充电设备通过第一USB接口接受移动充电装置的放电，同时可与移动充电装置进行USB数据通讯，
所述被充电设备以USB Device模式与移动充电装置进行USB连接，
所述移动充电装置以USB Host模式对被充电设备进行枚举，在枚举过程中，移动充电装置从被充电设备获取USB设备描述符，并读取USB设备描述符内的VID信息，
若VID信息显示被充电设备为苹果设备，完成枚举过程后，进行Role Switch，移动充电装置切换到USB Device模式，被充电设备切换到USB Host模式，被充电设备与移动充电装置进 行后续USB数据通讯；
若VID信息显示被充电设备为安卓设备，完成枚举过程后，移动充电装置保持USBHost模式，被充电设备保持USB Device模式，移动充电装置与被充电设备进行后续USB数据通讯。
优选地，所述进行Role Switch、移动充电装置切换到USB Device模式、被充电设备切换到USB Host模式的过程为，移动 充电装置向被充电设备发送Role Switch请求，被充电设备收到Role Switch请求后，断开USB数据连接，移动充电装置识别到被充电设备断开USB数据连接后，由USB Host模式切换到USB Device模式，被充电设备则由USB Device模式切换到USB Host模式，被充电设备与移动充电装置重新建立USB数据连接。
优选地，所述移动充电装置还包括存储设备,被充电设备与移动充电装置进行USB数据通讯，并对存储设备进行读写操作。 进一步优选地，存储设备为闪存存储卡、闪存存储芯片或硬盘。
优选地，所述移动充电装置还包括无线发射与接收装置，被充电设备与移动充电装置进行USB数据通讯，并通过无线发射与 接收装置发射与接收数据。
优选地，所述移动充电装置可以将电池电量和状态信息通过USB数据通讯传递到被充电设备。
优选地，第一USB接口为USB Type A母座，第一USB线缆两端分别为USB Type A公头及Lightning公头,其中USB Type A公头与移动充电装置相连，Lightning公头与被充电设备相连。
优选地，第一USB接口为USB Type A母座，第一USB线缆 两端分别为USB Type A公头及USB Micro B公头,其中USB Type A公头与移动充电装置相连，USB Micro B公头与被充电设备相 连。
优选地，第一USB接口为USB Type A母座，第一USB线缆 两端分别为USB Type A公头及USB Type C公头,其中USB Type A公头与移动充电装置相连，USB Type C公头与被充电设备相连。
优选地，第一USB接口为USB Type C母座，第一USB线缆 两端分别为USB Type C公头及Lightning公头,其中USB Type C公头与移动充电装置相连，Lightning公头与被充电设备相连。
优选地，第一USB接口为USB Type C母座，第一USB线缆 两端分别为USB Type C公头及USB Micro B公头,其中USB Type C公头与移动充电装置相连，USB Micro B公头与被充电设备相 连。
优选地，第一USB接口为USB Type C母座，第一USB线缆 两端分别为USB Type C公头及USB Type C公头,其中USB Type C公头与移动充电装置相连，USB Type C公头与被充电设备相连。
优选地，所述移动充电装置还包括第二USB接口，当移动充 电装置的第二USB接口通过第二USB线缆连接PC主机时，所述 移动充电装置择一地选择通过第二USB线缆与PC主机进行USB 数据通讯，或通过第一USB线缆与被充电设备进行USB数据通讯。
优选地，被充电设备为带有Lightning母座的运行苹果*** 的移动设备。
优选地，被充电设备为带有USB Micro B母座或USB Micro AB母座或USB Type C母座的运行安卓***的移动设备。
本发明的有益效果是：
本发明一种自动识别苹果和安卓设备的方法，涉及一种移动 充电装置，该移动充电装置通过判断VID信息识别被充电设备是 苹果设备还是安卓设备，令被充电设备和移动充电装置分别工作 在USB Device模式或USB Host模式，使得被充电设备无论是苹 果设备还是安卓设备，都可以与移动充电装置进行USB数据通讯， 访问移动充电装置中相同的扩展存储介质，同时移动充电装置还 可为被充电设备充电。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明一种自动识别苹果和安卓设备的-方法所涉及 的移动充电装置的一种内部功能模块图及外部信号连接图
图2是本发明一种自动识别苹果和安卓设备的方法所涉及 的移动充电装置的一种内部功能模块图及该移动充电装置与安 卓设备连接时的外部信号连接图
其中：
1 移动充电装置 2 被充电设备
3 电源适配器或PC主机 11 电池
12 放电控制模块 13 充电控制模块
14 第一USB接口 15 第二USB接口
16 微控制单元 17 存储设备
18 无线发射与接收装置 21 第一USB线缆
31 第二USB线缆
具体实施方式
下面，结合附图中的实施例对本发明一种自动识别苹果和安 卓设备的方法进行进一步说明。
如图1所示，在本发明的一个应用实施例中，作为本发明的 一种自动识别苹果和安卓设备的方法，用于移动充电装置1向被 充电设备2充电并进行USB数据通讯，被充电设备2为苹果设备， 移动充电装置1包括电池11、放电控制模块12、充电控制模块 13、第一USB接口14、第二USB接口15和微控制单元16，第一 USB接口14通过第一USB线缆21连接被充电设备2的USB接口, 第一USB线缆21的VBUS、DP、DM及地信号连接第一USB接口 14的VBUS、DP、DM及地信号,第一USB接口14的VBUS连接放 电控制模块12,第一USB接口14的DP与DM信号连接着微控制 单元16。
移动充电装置1的微控制单元16根据快速充电协议将第一 USB接口14配置为充电通讯模式，在充电通讯模式下，移动充 电装置1通过VBUS供电，被充电设备2通过VBUS接受移动充电 装置1的放电，同时可通过DP与DM与移动充电装置1进行USB 数据通讯。
被充电设备2在检测到第一USB接口14为充电通讯模式后， 被充电设备2以USBDevice模式与微控制单元16进行USB连接， 微控制单元16以USB Host模式对被充电设备2进行枚举，在枚 举过程中，微控制单元16通过第一USB接口14的DP、DM向被 充电设备2发送取描述符Get_Descriptor命令，微控制单元16 收到被充电设备2返回的USB设备描述符后，读取USB设备描述 符内的VID(Vendor ID)信息，当VID为USB-IF分配给苹果公司 的数值时，被充电设备2为苹果设备，完成枚举过程后，微控制 单元16根据苹果公司AccessoryInterface Specification接 口规范向被充电设备2发送Role Switch请求，被充电设备2收 到Role Switch请求后，断开USB数据连接，微控制单元16检 测到被充电设备2断开USB数据连接后，由USB Host模式切换 到USB Device模式，被充电设备2则由USB Device模式切换到 USB Host模式，并与微控制单元16重新建立USB数据连接，被 充电设备2通过第一USB接口14的DP、DM与微控制单元16进 行USB数据通讯，同时，电池11可以通过放电控制模块12及第 一USB接口14的VBUS对被充电设备2充电。
第二USB接口15连接着充电控制模块13，充电控制模块13 连接着电池11，第二USB接口15可通过第二USB线缆31连接 电源适配器或PC主机3对电池11进行充电。
充电控制模块13还连接着微控制单元16，微控制单元16 通过充电控制模块13获得电池电量和状态信息。第二USB接口 15的DP与DM信号连接着微控制单元16，当第二USB接口15通 过第二USB线缆31连接PC主机时，微控制单元16择一地选择 通过第二USB接口15与PC主机进行USB数据通讯，或通过第一 USB接口14与被充电设备2进行USB数据通讯。
本实施例中的第二USB接口15可以以普通电源插座代替， 这时电源适配器或PC主机3通过普通电源插座对电池11充电， 但没有DP与DM信号，无法与移动充电装置1进行USB数据通讯。
本实施例中也可以不包含电池11及充电控制模块13，这时 电源适配器或PC主机3通过第二USB接口15或普通电源插座直 接连接放电控制模块12。
在本实施例中，移动充电装置1可以选则性的包含存储设备 17或无线发射与接收装置18。
当移动充电装置1包含存储设备17时，微控制单元16连接 着存储设备17，在充电通讯模式下，被充电设备2通过第一USB 接口14的DP、DM与微控制单元16进行USB数据通讯，并对存 储设备17进行读写操作，存储设备17为闪存存储卡、闪存存储 芯片或硬盘。
当移动充电装置1包含无线发射与接收装置18时，微控制 单元16连接着无线发射与接收装置18，在充电通讯模式下，被 充电设备2通过第一USB接口14的DP、DM与微控制单元16进 行USB数据通讯，并通过无线发射与接收装置18发射与接收数 据。
在本实施例中，与常见的移动电源保持一致，第一USB接口 14为USB Type A母座，被充电设备2为带有Lightning母座的 运行苹果***的移动设备，第一USB线缆21两端分别为USB Type A公头及Lightning公头。第一USB接口14也可以为USB Type C 母座，被充电设备2为带有Lightning母座的运行苹果***的移 动设备，第一USB线缆21两端分别为USBType C公头及 Lightning公头。
如图2所示，在本发明的另一个应用实施例中，作为本发明 的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，用于移动充电装置1向 被充电设备2充电并进行USB数据通讯，被充电设备2为安卓设 备，移动充电装置1包括电池11、放电控制模块12、充电控制 模块13、第一USB接口14、第二USB接口15和微控制单元16， 第一USB接口14通过第一USB线缆21连接被充电设备2的USB 接口,第一USB线缆21的VBUS、DP、DM及地信号连接第一USB 接口14的VBUS、DP、DM及地信号,第一USB接口14的VBUS连 接放电控制模块12,第一USB接口14的DP与DM信号连接着微 控制单元16。
移动充电装置1的微控制单元16根据快速充电协议将第一 USB接口14配置为充电通讯模式，在充电通讯模式下，移动充 电装置1通过VBUS供电，被充电设备2通过VBUS接受移动充电 装置1的放电，同时可通过DP与DM与移动充电装置1进行USB 数据通讯。
被充电设备2在检测到第一USB接口14为充电通讯模式后， 被充电设备2以USBDevice模式与微控制单元16进行USB连接， 微控制单元16以USB Host模式对被充电设备2进行枚举，在枚 举过程中，微控制单元16通过第一USB接口14的DP、DM向被 充电设备2发送取描述符Get_Descriptor命令，微控制单元16 收到被充电设备2返回的USB设备描述符后，读取USB设备描述 符内的VID(Vendor ID)信息，当VID不是USB-IF分配给苹果公 司的数值时，被充电设备2为安卓设备，完成枚举过程后，则微 控制单元16保持USB Host模式，被充电设备2保持USB Device 模式，微控制单元16通过第一USB接口14的DP、DM与被充电 设备2进行USB数据通讯，同时电池11通过放电控制模块12及 第一USB接口14的VBUS对被充电设备2充电。
第二USB接口15连接着充电控制模块13，充电控制模块13 连接着电池11，第二USB接口15可通过第二USB线缆31连接 电源适配器或PC主机3对电池11进行充电。
充电控制模块13还连接着微控制单元16，微控制单元16 通过充电控制模块13获得电池电量和状态信息。
第二USB接口15的DP与DM信号连接着微控制单元16，当 第二USB接口15通过第二USB线缆31连接PC主机时，微控制 单元16择一地选择通过第二USB接口15与PC主机进行USB数 据通讯，或通过第一USB接口14与被充电设备2进行USB数据 通讯。
本实施例中的第二USB接口15可以以普通电源插座代替， 这时电源适配器或PC主机3通过普通电源插座对电池11充电， 但没有DP与DM信号，无法与移动充电装置1进行USB数据通讯。
本实施例中也可以不包含电池11及充电控制模块13，这时 电源适配器或PC主机3通过第二USB接口15或普通电源插座直 接连接放电控制模块12。
在本实施例中，移动充电装置1可以选则性的包含存储设备 17或无线发射与接收装置18。
当移动充电装置1包含存储设备17时，微控制单元16连接 着存储设备17，在充电通讯模式下，被充电设备2通过第一USB 接口14的DP、DM与微控制单元16进行USB数据通讯，并对存 储设备17进行读写操作，存储设备17为闪存存储卡、闪存存储 芯片或硬盘。
当移动充电装置1包含无线发射与接收装置18时，微控制 单元16连接着无线发射与接收装置18，在充电通讯模式下，被 充电设备2通过第一USB接口14的DP、DM与微控制单元16进 行USB数据通讯，并通过无线发射与接收装置18发射与接收数 据。
在本实施例中，与常见的移动电源保持一致，第一USB接口 14为USB Type A母座，被充电设备2为带有USB Micro B或USB Micro AB母座的运行安卓***的移动设备，第一USB线缆21两 端分别为USB Type A公头及USB Micro B公头。第一USB接口 14也可以为USBType C母座，被充电设备2为带有USB Micro B 或USB Micro AB母座的运行安卓***的移动设备，第一USB线 缆21两端分别为USB Type C公头及USB Micro B公头。第一 USB接口14还可以为USB Type C母座，被充电设备2为带有USB Type C母座的运行安卓***的移动设备，第一USB线缆21两端 分别为USB Type C公头及USB Type C公头。
在图1和图2所示的两个实施例中，快速充电协议可以为 USB Battery Charging充电协议、高通Quick Charge充电协议、 华为Fast Charger Protocol充电协议、三星Adaptive Fast Charging充电协议、联发科Pump Express充电协议、或苹果快 速充电协议。
其中USB Battery Charging协议(简称USB BC协议)规范 了使用USB接口为便携式设备的电池进行充电所需要遵守的准 则，实际上，USB BC协议的核心内容就是引入了充电端口识别 机制，一个符合USB BC协议的便携式USB设备通过这套机制可 以识别出是插到了一个标准的USB下行接口(Standard Downstream Port，简称SDP)，一个USB专用充电器(Dedicated Charging Port，简称DCP)，还是一个针对充电做过优化的USB 下行接口(Charging Downstream Port，简称CDP)。
根据USB BC协议，当USB接口被配置为SDP时，其DP与 DM信号分别接有对地的标称15K下拉电阻，当USB接口被配置 为DCP时，其DP与DM信号对地没有下拉电阻，但DP与DM之间接有小于200欧姆的电阻。被充电设备2通过检测这两种不同的 状态来识别SDP或DCP模式。
在图1和图2所示的两个实施例中,微控制单元16可以使用 USB BC协议定义的SDP作为充电通讯模式当为SDP模式时，微 控制单元16将DP与DM信号分别对地接标称15K的下拉电阻， 第一USB接口14的VBUS供电电压为5V，被充电设备2检测到 SDP模式后，从第一USB接口14的VBUS以最大500mA取电。同 时，被充电设备2还可以与微控制单元16通过DP及DM信号进 行USB数据通讯。微控制单元16也可以使用USB BC协议定义的 CDP模式作为充电通讯模式，在此模式下，USB接口可以进行USB 数据通讯，也可以超过5V 500mA进行快速充电。但因为CDP模 式兼容性不好，在实际应用中并没有被广泛支持。
当被充电设备2为苹果设备时，完成Role Switch过程后， 微控制单元16可以根据苹果公司Accessory Interface Specification接口规范与被充电设备2通讯，改变最大充电电 流。
USB BC协议所定义的DCP模式只能进行快速充电，在充电 的同时不能进行USB数据通讯，在此对DCP模式，以及上述其他 快速充电协议定义的模式不再一一描述。
随着移动设备的功能越来越强大，其内置存储容量和电池容 量无法满足用户需求，往往需要为移动设备提供移动电源并外扩 存储容量，如何在不改变用户使用习惯的前提下，能够自动识别 苹果设备和安卓设备，使得这两种移动设备都可以访问相同的扩 展存储介质，同时还可为移动设备充电，成为当前一项待解决的 技术难题，本发明一种自动识别苹果和安卓设备的-方法，涉及 一种移动充电装置，该移动充电装置通过判断VID信息识别被充 电设备是苹果设备还是安卓设备，令被充电设备和移动充电装置 分别工作在USB Device模式或USB Host模式，使得被充电设备 无论是苹果设备还是安卓设备，都可以与移动充电装置进行USB 数据通讯，访问移动充电装置中相同的扩展存储介质，同时移动充电装置还可为被充电设备充电。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做出任何 形式上的限定，本发明请求的保护范围当以权利要求书所记载的 内容为准，凡是依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作 的一切简单变化、等同替换或分解合并，均仍属于本发明技术方案的请求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种自动识别苹果和安卓设备的方法，用于移动充电装置向被充电设备充电并进行USB数据通讯，所述移动充电装置包括第一USB接口，第一USB接口通过第一USB线缆连接被充电设备,其特征在于：
所述移动充电装置将第一USB接口配置为充电通讯模式，在充电通讯模式下，被充电设备通过第一USB接口接受移动充电装置的放电，同时可与移动充电装置进行USB数据通讯，
所述移动充电装置还包括存储设备,
所述被充电设备以USB Device模式与移动充电装置进行USB连接，
所述移动充电装置以USB Host模式对被充电设备进行枚举，在枚举过程中，移动充电装置从被充电设备获取USB设备描述符，并读取USB设备描述符内的VID信息，
若VID信息显示被充电设备为苹果设备，完成枚举过程后，进行Role Switch，移动充电装置切换到USB Device模式，被充电设备切换到USB Host模式，被充电设备与移动充电装置进行后续USB数据通讯，被充电设备对移动充电装置中的存储设备进行读写操作；
若VID信息显示被充电设备为安卓设备，完成枚举过程后，移动充电装置保持USB Host模式，被充电设备保持USB Device模式，移动充电装置与被充电设备进行后续USB数据通讯，被充电设备对移动充电装置中的存储设备进行读写操作。
2.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述进行Role Switch、移动充电装置切换到USB Device模式、被充电设备切换到USBHost模式的过程为，移动充电装置向被充电设备发送Role Switch请求，被充电设备收到Role Switch请求后，断开USB数据连接，移动充电装置识别到被充电设备断开USB数据连接后，由USB Host模式切换到USB Device模式，被充电设备则由USB Device模式切换到USBHost模式，被充电设备与移动充电装置重新建立USB数据连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述存储设备为闪存存储卡、闪存存储芯片或硬盘。
4.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述移动充电装置还包括无线发射与接收装置，被充电设备与移动充电装置进行USB数据通讯，并通过无线发射与接收装置发射与接收数据。
5.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述移动充电装置可以将电池电量和状态信息通过USB数据通讯传递到被充电设备。
6.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type A公头及Lightning公头,其中USB Type A公头与移动充电装置相连，Lightning公头与被充电设备相连。
7.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type A公头及USB Micro B公头，其中USB Type A公头与移动充电装置相连，USB Micro B公头与被充电设备相连。
8.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type A公头及USB Type C公头，其中USB Type A公头与移动充电装置相连，USB Type C公头与被充电设备相连。
9.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type C公头及Lightning公头，其中USB Type C公头与移动充电装置相连，Lightning公头与被充电设备相连。
10.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type C公头及USB Micro B公头，其中USB Type C公头与移动充电装置相连，USB Micro B公头与被充电设备相连。
11.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述第一USB线缆两端分别为USB Type C公头及USB Type C公头，分别与移动充电装置和被充电设备相连。
12.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述移动充电装置还包括第二USB接口，当移动充电装置的第二USB接口通过第二USB线缆连接PC主机时，所述移动充电装置择一地选择通过第二USB线缆与PC主机进行USB数据通讯，或通过第一USB线缆与被充电设备进行USB数据通讯。
13.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述被充电设备为带有Lightning母座的运行苹果***的移动设备。
14.根据权利要求1所述的一种自动识别苹果和安卓设备的方法，其特征在于：
所述被充电设备为带有USB Micro B母座或USB Micro AB母座或USB Type C母座的运行安卓***的移动设备。
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