CN116633719B - 数据传输架构、方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

数据传输架构、方法、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种数据传输架构、方法、电子设备和存储介质，数据传输架构，用于实现至少两种不同数据信号的传输，包括：复合总线以及与复合总线连接的至少两个目标设备；目标设备作为发送端时，配置为通过第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过第二转换单元将第二数据信号传输至复合总线上与复合总线上的信号进行叠加形成复合信号；并将复合信号传输至作为接收端的目标设备；作为接收端的目标设备配置为：通过第一转换单元对复合信号进行解码以得到第一数据信号，和/或通过第二转换单元分离得到第二数据信号。本发明提供的数据传输架构，实现对两种不同数据信号的传递，降低了车载网络线束的数量，提高了车载网络线束的复用性。

Description

数据传输架构、方法、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及车载通讯技术领域，尤其涉及一种数据传输架构、方法、电子设备和存储介质。
背景技术
现有车载网络基本基于CAN网络信号和以太网信号，CAN网络信号用于实时性较高的网络，以太网信号适用于较高吞吐率的通讯业务场景，两种数据信号在使用过程中通常是使用独立的传输介质，这对整车的线束布局带来了挑战，同时也增加了额外的材料成本和维护成本。
因此，如何提供一种新的数据传输架构，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据传输架构、方法、电子设备和存储介质，以解决现有技术存在的因CAN网络信号和以太网信号各自使用独立的传输介质，而导致整车线束布局不便，以及增加了额外的材料成本和维护成本的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种数据传输架构，用于实现至少两种不同数据信号的传输，所述数据传输架构包括：复合总线以及与所述复合总线连接的至少两个目标设备；
其中，所述目标设备内设置有第一转换单元和/或第二转换单元；
作为发送端的目标设备，配置为通过第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过第二转换单元将第二数据信号传输至所述复合总线上后与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号；
所述复合总线将所述复合信号传输至作为接收端的目标设备；
作为接收端的目标设备，配置为通过设置在该目标设备上的所述第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，和/或通过设置在该目标设备上的所述第二转换单元分离得到所述第二数据信号。
可选的，所述第一转换单元包括：耦合器、信号放大器和调制解码器；
其中，所述目标设备作为发送端时，所述调制解码器用于将所述第一数据信号转换为初始高频信号；
所述信号放大器用于将所述初始高频信号放大，得到高频信号；
所述耦合器用于将所述高频信号传输至所述复合总线上。
可选的，所述目标设备作为接收端时，
所述耦合器用于将所述复合信号内的所述高频信号分离；
所述信号放大器用于将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；
所述调制解码器用于将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。
可选的，所述目标设备还包括：滤波芯片，所述滤波芯片设置在所述第二转换单元和所述复合总线之间；
所述滤波芯片用于对所述复合信号进行滤波还原出所述第二数据信号，并将所述第二数据信号传输至所述第二转换单元。
可选的，所述第二转换单元包括：识别组件，所述识别组件用于识别出所述复合信号中的所述第二数据信号，并将识别出的所述第二数据分离并还原。
为了达到上述目的，本发明还提供一种数据传输方法，用于控制上述任一项所述的数据传输架构的数据传输，所述数据传输方法包括：
根据数据传输端的类型，控制作为发送端的目标设备，利用设置在该目标设备上的第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过设置在该目标设备上的第二转换单元将第二数据信号传输至复合总线上后与所述复合总线上的信号进行叠加形成所述复合信号；
利用所述复合总线将所述复合信号传输至作为接收端的所述目标设备；
控制作为接收端的目标设备，利用设置在该目标设备上的第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，和/或通过设置在该目标设备上的第二转换单元分离得到所述第二数据信号。
可选的，所述利用设置在该目标设备上的第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后传输至所述复合总线上与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号，包括：
利用所述第一转换单元将所述第一数据信号转换为初始高频信号；
利用所述第一转换单元将所述初始高频信号放大，得到高频信号；
利用所述第一转换单元将所述高频信号传输至所述复合总线上与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号。
可选的，所述利用设置在该目标设备上的所述第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，包括：
利用所述第一转换单元将所述复合信号内的高频信号分离；
利用所述第一转换单元将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；
利用所述第一转换单元将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项所述的数据传输方法。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的数据传输方法。
与现有技术相比，本发明提供的数据传输架构、方法、电子设备和存储介质具有以下有益效果：
本发明提供的一种数据传输架构，用于实现至少两种不同数据信号的传输，所述数据传输架构包括：复合总线以及与所述复合总线连接的至少两个目标设备；其中，所述目标设备内设置有第一转换单元和/或第二转换单元；作为发送端的目标设备，配置为通过第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过第二转换单元将第二数据信号传输至所述复合总线上后与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号；所述复合总线将所述复合信号传输至作为接收端的所述目标设备；作为接收端的目标设备，配置为通过设置在该目标设备上的所述第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，和/或通过设置在该目标设备上的所述第二转换单元分离得到所述第二数据信号。本发明提供的数据传输架构，通过将第一数据信号（例如以太网信号）转换为高频信号，因此所述高频信号能够与所述第二数据信号（例如CAN网络信号）叠加以形成复合信号，当所述复合信号通过所述复合总线被传输至作为接收端的目标设备后，所述第一转换单元能够对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，同时，所述第二转换单元能够将所述复合信号分离得到所述第二数据信号。因此，本发明提供的数据传输架构通过复合总线以及设置在目标设备上的第一转换单元和/或第二转换单元，实现了对两种不同数据信号的传递，从而降低了车载网络线束的数量，提高了车载网络线束的复用性，以及降低了车载网络线束的故障率。
由于本发明提供的数据传输方法、电子设备和可读存储介质，与本发明提供的数据传输架构属于同一发明构思，因此至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的数据传输架构的布线架构图；
图2为本发明实施例一提供的数据传输架构的信号处理架构图；
图3为本发明实施例二提供的数据传输方法的流程图；
其中，附图标记如下：
100-第一转换单元，200-第二转换单元，300-滤波芯片，400-复合总线，500-耦合器，600-信号放大器，700-调制解码器，800-目标设备。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例的显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例一
本实施例提供了一种数据传输架构，具体地，请参见附图1，其中，图1示意性地给出了本实施例提供的数据传输架构的布线架构图，从图1可以明显看出，本实施例提供的数据传输架构，用于实现至少两种不同数据信号的传输，所述数据传输架构包括：复合总线以及与所述复合总线400连接的至少两个目标设备800；其中，所述目标设备800内设置有第一转换单元100和/或第二转换单元200；
具体地，作为发送端的目标设备800，配置为通过第一转换单元100将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过第二转换单元200将第二数据信号传输至所述复合总线上后与所述复合总线400上的信号进行叠加形成复合信号；
所述复合总线400将所述复合信号传输至作为接收端的目标设备800；
作为接收端的目标设备800，配置为通过设置在该目标设备800上的所述第一转换单元100对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，和/或通过设置在该目标设备800上的所述第二转换单元200分离得到所述第二数据信号。
如此设置，本实施例提供的数据传输架构，通过将第一数据信号（例如以太网信号）转换为高频信号，因此所述高频信号能够与所述第二数据信号（例如CAN网络信号）叠加以形成复合信号，当所述复合信号通过所述复合总线400被传输至作为接收端的目标设备800后，所述第一转换单元100能够对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，同时，所述第二转换单元200能够将所述复合信号分离得到所述第二数据信号。因此，本发明提供的数据传输架构通过复合总线400以及设置在目标设备800上的第一转换单元100和/或第二转换单元200，实现了对两种不同数据信号的传递，从而降低了车载网络线束的数量，提高了车载网络线束的复用性，以及降低了车载网络线束的故障率。
需要说明的是，所述目标设备800包括但不限于ECU和各类车载传感器等。由此，通过在所述目标设备800内设置所述第一转换单元100和所述第二转换单元200，从而实现了车辆内各目标设备800间的两种数据信号的传输。
请参见附图1-附图2，其中，图2示意性地给出了本实施例提供的数据传输架构的信号处理架构图。结合图1-图2可以看出，所述第一转换单元100包括：耦合器500、信号放大器600和调制解码器700。
当所述目标设备800作为发送端时，所述调制解码器700用于将所述第一数据信号转换为初始高频信号；所述信号放大器600用于将所述初始高频信号放大，得到高频信号；所述耦合器500用于将所述高频信号传输至所述复合总线400上。
当所述目标设备800作为接收端时，所述耦合器500用于将所述复合信号内的所述高频信号分离；所述信号放大器600用于将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；所述调制解码器700用于将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。在其中一种优选实施方式中，所述第一数据信号包括：以太网信号。
由此，本实施例提供的数据传输架构通过所述耦合器500、所述信号放大器600和所述调制解码器700，实现了所述第一数据信号向所述高频信号的转换，以及从所述高频信号还原为所述第一数据信号，从而实现了所述第一数据信号在不同所述目标设备800内的传输。
优选的，所述第二转换单元200包括：识别组件（图中未标识），所述识别组件用于识别出所述复合信号中的所述第二数据信号，并将识别出的所述第二数据分离并还原。在其中一种优选实施方式中，所述第二数据信号包括：CAN网络信号。由于车辆内接收CAN网络信号的部分设备例如CAN物理层控制器，能够直接识别出所述CAN网络信号，因此，当所述第二转换单元200为能直接识别所述CAN网络信号的所述CAN物理层控制器等识别组件时，本实施方式的提供的数据传输架构能够兼容车辆内的现有设备，无需新增还原设备将所述第二数据信号还原，从而减少了数据信号传递成本。
作为其中一种优选实施方式，所述数据传输架构还包括：滤波芯片300，所述滤波芯片300设置在所述第二转换单元200和所述复合总线400之间，所述滤波芯片300用于对所述复合信号进行滤波还原出所述第二数据信号，并将所述第二数据信号传输至所述第二转换单元200。由此，通过所述滤波芯片300将所述复合信号内的第二数据信号通过滤波还原，从而实现了第二数据信号的传输，同时，对于车辆内能够接收但无法直接识别所述第二数据信号的现有设备，通过安装所述滤波芯片300依然能够实现对所述第二数据信号的还原。
实施例二
本实施例提供了一种数据传输方法，使用上述任一实施方式提供的数据传输架构。具体地，请参见附图3，图3示意性地提供了数据传输方法的流程图，从图3可以看出，所述数据传输方法，包括：
S100：根据数据传输端的类型，控制作为发送端的目标设备800，利用设置在该目标设备800上的第一转换单元100将第一数据信号转换为高频信号后和/或通过设置在该目标设备800上的第二转换单元200将第二数据信号传输至复合总线400上后与所述复合总线400上的信号进行叠加形成所述复合信号；
S200：利用所述复合总线400将所述复合信号传输至作为接收端的所述目标设备800；
S300：控制作为接收端的目标设备800，利用设置在该目标设备800上的所述第一转换单元100对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，和/或通过设置在该目标设备800上的所述第二转换单元200分离得到所述第二数据信号。
如此设置，本实施例提供的数据传输方法，通过将第一数据信号（例如以太网信号）转换为高频信号，因此所述高频信号能够与所述第二数据信号（例如CAN网络信号）叠加以形成复合信号，当所述复合信号利用所述复合总线400传输至作为接收端的目标设备800后，利用所述第一转换单元100对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，同时，利用所述第二转换单元200将所述复合信号分离得到所述第二数据信号。因此，本发明提供的数据传输方法，实现了对两种不同数据信号的传递，从而降低了车载网络线束的数量，提高了车载网络线束的复用性，以及降低了车载网络线束的故障率。
在其中一种优选实施方式中，步骤S100中，所述利用设置在该目标设备800上的第一转换单元100将第一数据信号转换为高频信号后传输至所述复合总线400上与所述复合总线400上的信号进行叠加形成复合信号，包括：
S110：利用所述第一转换单元将所述第一数据信号转换为初始高频信号；
S120：利用所述第一转换单元将所述初始高频信号放大，得到高频信号；
S130：利用所述第一转换单元将所述高频信号传输至所述复合总线400上与所述复合总线400上的信号进行叠加形成复合信号。
相对应地，步骤S300中，所述利用设置在该目标设备800上的所述第一转换单元100对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，包括：
S310：利用所述第一转换单元将所述复合信号内的高频信号分离；
S320：利用所述第一转换单元将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；
S330：利用所述第一转换单元将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。
由此，本实施例提供的数据传输方法，实现了所述第一数据信号向所述高频信号的转换，以及从所述高频信号还原为所述第一数据信号，从而实现了所述第一数据信号在不同所述目标设备800内的传输。
实施例三
本实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一实施方式所述的数据传输方法。
由于本发明提供的电子设备与本发明提供的数据传输方法属于同一发明构思，因此至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。
实施例四
本实施例提供了一种可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一实施方式所述的数据传输方法。
本发明实施方式提供的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其组合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网（LAN）或广域网（WAN）连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
另外，在本文的实施方式中所揭露的***和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。
综上，本发明提供的数据传输架构，通过将第一数据信号（例如以太网信号）转换为高频信号，因此所述高频信号能够与所述第二数据信号（例如CAN网络信号）叠加以形成复合信号，当所述复合信号通过所述复合总线400被传输至作为接收端的目标设备800后，所述第一转换单元100能够对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，同时，所述第二转换单元200能够将所述复合信号分离得到所述第二数据信号。因此，本发明提供的数据传输架构通过复合总线400以及设置在目标设备800上的第一转换单元100和/或第二转换单元200，实现了对两种不同数据信号的传递，从而降低了车载网络线束的数量，提高了车载网络线束的复用性，以及降低了车载网络线束的故障率。
由于本发明提供的数据传输方法、电子设备和可读存储介质，与本发明提供的数据传输架构属于同一发明构思，因此至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车载网络的数据传输架构，其特征在于，用于实现至少两种不同数据信号的传输，所述数据传输架构包括：复合总线以及与所述复合总线连接的至少两个目标设备；
其中，所述目标设备上设置有第一转换单元和第二转换单元；
作为发送端的目标设备，配置为通过第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后，并通过第二转换单元将第二数据信号传输至所述复合总线上后与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号，以实现对两种不同数据信号的传递；
所述复合总线将所述复合信号传输至作为接收端的目标设备；
作为接收端的目标设备，配置为通过设置在该目标设备上的所述第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，并通过设置在该目标设备上的所述第二转换单元分离得到所述第二数据信号；
其中，所述第一数据信号包括以太网信号；所述第二数据信号包括CAN网络信号。
2.如权利要求1所述的数据传输架构，其特征在于，所述第一转换单元包括：耦合器、信号放大器和调制解码器；
其中，所述目标设备作为发送端时，所述调制解码器用于将所述第一数据信号转换为初始高频信号；
所述信号放大器用于将所述初始高频信号放大，得到高频信号；
所述耦合器用于将所述高频信号传输至所述复合总线上。
3.如权利要求2所述的数据传输架构，其特征在于，所述目标设备作为接收端时，
所述耦合器用于将所述复合信号内的所述高频信号分离；
所述信号放大器用于将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；
所述调制解码器用于将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。
4.如权利要求1所述的数据传输架构，其特征在于，所述目标设备还包括：滤波芯片，所述滤波芯片设置在所述第二转换单元和所述复合总线之间；
所述滤波芯片用于对所述复合信号进行滤波还原出所述第二数据信号，并将所述第二数据信号传输至所述第二转换单元。
5.如权利要求1所述的数据传输架构，其特征在于，所述第二转换单元包括：识别组件，所述识别组件用于识别出所述复合信号中的所述第二数据信号，并将识别出的所述第二数据分离并还原。
6.一种数据传输方法，其特征在于，用于控制如权利要求1-5中任一项所述的数据传输架构的数据传输，所述数据传输方法包括：
根据数据传输端的类型，控制作为发送端的目标设备，利用设置在该目标设备上的第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后，并通过设置在该目标设备上的第二转换单元将第二数据信号传输至复合总线上后与所述复合总线上的信号进行叠加形成所述复合信号；
利用所述复合总线将所述复合信号传输至作为接收端的所述目标设备；
控制作为接收端的目标设备，利用设置在该目标设备上的第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，并通过设置在该目标设备上的第二转换单元分离得到所述第二数据信号；
其中，所述第一数据信号包括以太网信号；所述第二数据信号包括CAN网络信号。
7.如权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述利用设置在该目标设备上的第一转换单元将第一数据信号转换为高频信号后传输至所述复合总线上与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号，包括：
利用所述第一转换单元将所述第一数据信号转换为初始高频信号；
利用所述第一转换单元将所述初始高频信号放大，得到高频信号；
利用所述第一转换单元将所述高频信号传输至所述复合总线上与所述复合总线上的信号进行叠加形成复合信号。
8.如权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述利用设置在该目标设备上的所述第一转换单元对所述复合信号进行解码以得到所述第一数据信号，包括：
利用所述第一转换单元将所述复合信号内的高频信号分离；
利用所述第一转换单元将分离后的所述高频信号放大，得到放大高频信号；
利用所述第一转换单元将所述放大高频信号转换为所述第一数据信号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求6-8中任一项所述的数据传输方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求6-8中任一项所述的数据传输方法。
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