JPH11328342A - 非接触icカード - Google Patents
非接触icカードInfo
- Publication number
- JPH11328342A JPH11328342A JP13164498A JP13164498A JPH11328342A JP H11328342 A JPH11328342 A JP H11328342A JP 13164498 A JP13164498 A JP 13164498A JP 13164498 A JP13164498 A JP 13164498A JP H11328342 A JPH11328342 A JP H11328342A
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- Japan
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- card
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁誘導結合方式により電気的接点不要で電
力の供給を受けるあるいはデータアクセスを行うデータ
記憶体において、安定した基準信号を得ることを目的と
する。 【解決手段】 非接触ICカードに位相同期系(PL
L:phase-locked loop)を内蔵し、リーダライタから
の受信データを待ち受けあるいは受信時には電磁誘導結
合により受信し電磁変換した信号を2値化処理信号を基
準信号として、また非接触ICカードから応答を返信す
る場合にはPLL部95に保持された信号を基準信号と
して使用する構成としたものである。これにより、通信
距離が長くなった際の応答データ返信時でも、低コスト
で安定した通信を行うことができる。
力の供給を受けるあるいはデータアクセスを行うデータ
記憶体において、安定した基準信号を得ることを目的と
する。 【解決手段】 非接触ICカードに位相同期系(PL
L:phase-locked loop)を内蔵し、リーダライタから
の受信データを待ち受けあるいは受信時には電磁誘導結
合により受信し電磁変換した信号を2値化処理信号を基
準信号として、また非接触ICカードから応答を返信す
る場合にはPLL部95に保持された信号を基準信号と
して使用する構成としたものである。これにより、通信
距離が長くなった際の応答データ返信時でも、低コスト
で安定した通信を行うことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導結合方式
により電気的接点不要で電力の供給を受けたり、データ
アクセス等を行うデータ記憶体に関する。詳しくは、リ
ーダライタ等のデータ読み取り装置と通信を行う非接触
ICカード等の記憶体に関する。
により電気的接点不要で電力の供給を受けたり、データ
アクセス等を行うデータ記憶体に関する。詳しくは、リ
ーダライタ等のデータ読み取り装置と通信を行う非接触
ICカード等の記憶体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、薄型化のため必要な回路をICチ
ップに集積して内蔵し、電磁誘導結合等を利用して電源
の授受や電気的な接点なしでデータの送受信を行う非接
触ICカードなどのデータキャリアが開発されている。
この非接触ICカードは使用する度に本体装置と接触さ
せる必要がなく、接点を持たないために汚れや腐食の心
配が無くさらに自由にデザインできるという利便性を持
ち、この利便性とセキュリティの高さから、個人のID
カード等として、金融分野を始めとする様々な分野にお
いて非常に大きな市場が期待できる商品である。
ップに集積して内蔵し、電磁誘導結合等を利用して電源
の授受や電気的な接点なしでデータの送受信を行う非接
触ICカードなどのデータキャリアが開発されている。
この非接触ICカードは使用する度に本体装置と接触さ
せる必要がなく、接点を持たないために汚れや腐食の心
配が無くさらに自由にデザインできるという利便性を持
ち、この利便性とセキュリティの高さから、個人のID
カード等として、金融分野を始めとする様々な分野にお
いて非常に大きな市場が期待できる商品である。
【0003】従来の非接触ICカードは例えば特開平4
ー99698号公報、特開平4ー241082号公報な
どに記載されているものが知られている。
ー99698号公報、特開平4ー241082号公報な
どに記載されているものが知られている。
【0004】図2に従来の非接触ICカードの構成を示
している。非接触ICカードは、図示していないリーダ
ライタの送受信コイルと電磁誘導結合するためのコイル
70と80とを有し、周波数f1で搬送されてきた信号
を受け取る受信部92と、EEPROM等の書き換え可
能な不揮発性メモリ91が付設された制御回路90と、
応答データを周波数f1の搬送波で返送する送信部93
と、電磁誘導結合によって受信コイル80に誘起された
誘導起電力から制御回路90等の動作電力を得るための
電源部94である整流器81とレギュレータ82、コイ
ル80に誘起された信号を2値化処理するコンパレータ
84とからなる。
している。非接触ICカードは、図示していないリーダ
ライタの送受信コイルと電磁誘導結合するためのコイル
70と80とを有し、周波数f1で搬送されてきた信号
を受け取る受信部92と、EEPROM等の書き換え可
能な不揮発性メモリ91が付設された制御回路90と、
応答データを周波数f1の搬送波で返送する送信部93
と、電磁誘導結合によって受信コイル80に誘起された
誘導起電力から制御回路90等の動作電力を得るための
電源部94である整流器81とレギュレータ82、コイ
ル80に誘起された信号を2値化処理するコンパレータ
84とからなる。
【0005】受信部92は送受信コイル70で受信した
リーダライタからの命令を復元するために、差動入力バ
ッファ61を介して、電磁変換した信号からバンドパス
フィルタ62で周波数f1を中心とする有効帯域成分を
抽出し、これをアンプ63で増幅して受信信号を生成す
る。さらに、受信部92はPSK方式等の復調処理を行
う復調回路64を有して受信信号から復調データを得る
とともに、復号回路65によりNRZ符号等に基づき復
調データの復号処理を行い、復号された復調データを制
御回路90に送信するものである。
リーダライタからの命令を復元するために、差動入力バ
ッファ61を介して、電磁変換した信号からバンドパス
フィルタ62で周波数f1を中心とする有効帯域成分を
抽出し、これをアンプ63で増幅して受信信号を生成す
る。さらに、受信部92はPSK方式等の復調処理を行
う復調回路64を有して受信信号から復調データを得る
とともに、復号回路65によりNRZ符号等に基づき復
調データの復号処理を行い、復号された復調データを制
御回路90に送信するものである。
【0006】制御回路90はリーダライタから送られて
きた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出しであれ
ば指定されたメモリ91の該当アドレスからデータを読
み出し、このデータを応答データとして送信部93に出
力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、そ
のデータを指定されたメモリ91の該当アドレスに書き
込み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部9
3に出力する。
きた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出しであれ
ば指定されたメモリ91の該当アドレスからデータを読
み出し、このデータを応答データとして送信部93に出
力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、そ
のデータを指定されたメモリ91の該当アドレスに書き
込み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部9
3に出力する。
【0007】送信部93は、コイルの相互誘導作用を利
用して命令の送信を行うために、符号化回路74により
命令をNRZ符号等に基づく符号化を行い、変調回路7
3により周波数f1の搬送波に前記符号化データによる
PSK方式等のデジタル変調を施して、アンプ72とブ
リッジドライブ回路71を介してコイル70から応答デ
ータを送信する。
用して命令の送信を行うために、符号化回路74により
命令をNRZ符号等に基づく符号化を行い、変調回路7
3により周波数f1の搬送波に前記符号化データによる
PSK方式等のデジタル変調を施して、アンプ72とブ
リッジドライブ回路71を介してコイル70から応答デ
ータを送信する。
【0008】非接触ICカードの電源部94は受信コイ
ル80に誘起された交番電流を受け入れて整流する整流
器81と、整流された電圧Vccを安定化させるレギュレ
ータ82と受信コイル80で受信した信号を電磁変換し
2値化処理して基準信号として再生するコンパレータ8
4とからなるものである。ここで、電池83は必ずしも
非接触ICカードに内蔵する必要はないが、リーダライ
タと非接触ICカードの通信距離を広くするため通信に
必要な電力を供給するには不可欠となる。
ル80に誘起された交番電流を受け入れて整流する整流
器81と、整流された電圧Vccを安定化させるレギュレ
ータ82と受信コイル80で受信した信号を電磁変換し
2値化処理して基準信号として再生するコンパレータ8
4とからなるものである。ここで、電池83は必ずしも
非接触ICカードに内蔵する必要はないが、リーダライ
タと非接触ICカードの通信距離を広くするため通信に
必要な電力を供給するには不可欠となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非接触ICカードでは、電力供給に電池を用い送信電力
を確保しているが、さらに通信距離が長くなると電磁誘
導結合が疎になるため電磁変換した信号レベルは小さく
なりノイズ等の影響を受けやすくなる。具体的には、通
信距離を長くすると、非接触ICカードの内部で返送す
るデータの搬送波f1が回路動作の基準信号の基になる
f2を妨害し安定に基準信号を再生することが出来ず、
これにより正常な通信を行うことが出来なくなる。これ
を防止するために安定な基準信号を得るための発振子を
非接触ICカードに内蔵する方法が考えられるが、この
方法ではコストが高くなるという問題点がある。特にカ
ード形状など薄型の非接触ICカードには水晶等の発振
子を内蔵することができない。
非接触ICカードでは、電力供給に電池を用い送信電力
を確保しているが、さらに通信距離が長くなると電磁誘
導結合が疎になるため電磁変換した信号レベルは小さく
なりノイズ等の影響を受けやすくなる。具体的には、通
信距離を長くすると、非接触ICカードの内部で返送す
るデータの搬送波f1が回路動作の基準信号の基になる
f2を妨害し安定に基準信号を再生することが出来ず、
これにより正常な通信を行うことが出来なくなる。これ
を防止するために安定な基準信号を得るための発振子を
非接触ICカードに内蔵する方法が考えられるが、この
方法ではコストが高くなるという問題点がある。特にカ
ード形状など薄型の非接触ICカードには水晶等の発振
子を内蔵することができない。
【0010】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、コストをかけずに、薄型のカードにおい
ても用いることができ、ノイズの影響を排除することが
でき、通信距離が長くなっても非接触ICカードの内部
回路に安定した電力を供給することができる非接触IC
カードを提供することを目的とする。
るものであり、コストをかけずに、薄型のカードにおい
ても用いることができ、ノイズの影響を排除することが
でき、通信距離が長くなっても非接触ICカードの内部
回路に安定した電力を供給することができる非接触IC
カードを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、非接触ICカードに位相同期系(PL
L:phase-locked loop)を内蔵する。リーダライタか
らの受信データを待ち受けあるいは受信時には電磁誘導
結合により受信し電磁変換した信号を2値化処理信号を
基準信号として、また非接触ICカードから応答を返信
する場合にはPLL部に保持された信号を基準信号とし
て使用する構成としたものである。
に本発明では、非接触ICカードに位相同期系(PL
L:phase-locked loop)を内蔵する。リーダライタか
らの受信データを待ち受けあるいは受信時には電磁誘導
結合により受信し電磁変換した信号を2値化処理信号を
基準信号として、また非接触ICカードから応答を返信
する場合にはPLL部に保持された信号を基準信号とし
て使用する構成としたものである。
【0012】これにより、通信距離が長くなった際の応
答データ返信時でも、低コストで安定した通信を行うこ
とができる。
答データ返信時でも、低コストで安定した通信を行うこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、
本発明の非接触ICカードを示しており、コイルの相互
誘導作用を利用した電磁誘導結合方式に基づいて通信、
電力の供給を受ける非接触ICカードにおいて、データ
を処理する基準信号としてリーダライタから供給された
電力供給波形を再生利用する他に、この信号が途切れて
も内部回路により一定期間基準信号を発生する手段を具
備するものであり、通信距離が長くなった際の応答デー
タ返信時でも安定した通信を行うことができる。
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、
本発明の非接触ICカードを示しており、コイルの相互
誘導作用を利用した電磁誘導結合方式に基づいて通信、
電力の供給を受ける非接触ICカードにおいて、データ
を処理する基準信号としてリーダライタから供給された
電力供給波形を再生利用する他に、この信号が途切れて
も内部回路により一定期間基準信号を発生する手段を具
備するものであり、通信距離が長くなった際の応答デー
タ返信時でも安定した通信を行うことができる。
【0014】非接触ICカードは、リーダライタの送受
信コイルと電磁誘導結合するためのコイル70と80と
を有し、周波数f1で搬送されてきた信号を受け取る受
信部92と、EEPROM等の書き換え可能な不揮発性
メモリ91が付設された制御回路90と、応答データを
周波数f1の搬送波で返送する送信部93と、電磁誘導
結合によって受信コイル80に誘起された誘導起電力か
ら制御回路90等の動作電力を得るための電源部94で
ある整流器81とレギュレータ82とコイル80に誘起
された信号を2値化処理するコンパレータ84と、安定
した基準信号を供給するためのPLL部95と、スイッ
チ手段89とからなる。
信コイルと電磁誘導結合するためのコイル70と80と
を有し、周波数f1で搬送されてきた信号を受け取る受
信部92と、EEPROM等の書き換え可能な不揮発性
メモリ91が付設された制御回路90と、応答データを
周波数f1の搬送波で返送する送信部93と、電磁誘導
結合によって受信コイル80に誘起された誘導起電力か
ら制御回路90等の動作電力を得るための電源部94で
ある整流器81とレギュレータ82とコイル80に誘起
された信号を2値化処理するコンパレータ84と、安定
した基準信号を供給するためのPLL部95と、スイッ
チ手段89とからなる。
【0015】受信部92は送受信コイル70で受信した
リーダライタからの命令を復元するために、差動入力バ
ッファ61を介して、電磁変換した信号からバンドパス
フィルタ62で周波数f1を中心とする有効帯域成分を
抽出し、これをアンプ63で増幅して受信信号を生成す
る。さらに、受信部はPSK方式等の復調処理を行う復
調回路64を有して受信信号から復調データを得るとと
もに、NRZ符号等に基づき復調データの復号処理を行
い、復号された復調データを制御回路90に送信するも
のである。
リーダライタからの命令を復元するために、差動入力バ
ッファ61を介して、電磁変換した信号からバンドパス
フィルタ62で周波数f1を中心とする有効帯域成分を
抽出し、これをアンプ63で増幅して受信信号を生成す
る。さらに、受信部はPSK方式等の復調処理を行う復
調回路64を有して受信信号から復調データを得るとと
もに、NRZ符号等に基づき復調データの復号処理を行
い、復号された復調データを制御回路90に送信するも
のである。
【0016】制御回路90はリーダライタから送られて
きた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出しであれ
ば指定されたメモリ91の該当アドレスからデータを読
み出し、このデータを応答データとして送信部93に出
力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、そ
のデータを指定されたメモリ91の該当アドレスに書き
込み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部9
3に出力する。
きた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出しであれ
ば指定されたメモリ91の該当アドレスからデータを読
み出し、このデータを応答データとして送信部93に出
力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、そ
のデータを指定されたメモリ91の該当アドレスに書き
込み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部9
3に出力する。
【0017】送信部93は、コイルの相互誘導作用を利
用して命令の送信を行うために、符号化回路74により
命令をNRZ符号等に基づき符号化し、変調回路73に
より周波数f1の搬送波に符号化データによるPSK方
式等のデジタル変調を施して、アンプ72とブリッジド
ライブ回路71を介してコイル70から応答データを送
信する。ここで、制御回路90は専用のワイヤードロジ
ック回路で構成しても構わない。
用して命令の送信を行うために、符号化回路74により
命令をNRZ符号等に基づき符号化し、変調回路73に
より周波数f1の搬送波に符号化データによるPSK方
式等のデジタル変調を施して、アンプ72とブリッジド
ライブ回路71を介してコイル70から応答データを送
信する。ここで、制御回路90は専用のワイヤードロジ
ック回路で構成しても構わない。
【0018】非接触ICカードの電源部94は受信コイ
ル80に誘起された交番電流を受け入れて整流する整流
器81と、整流された電流の電圧Vccを安定化させるレ
ギュレータ82と受信コイル80で受信した信号を電磁
変換し2値化処理し基準信号として再生するコンパレー
タ84とからなるものである。2値化された信号は、P
LL部95の位相比較器85で誤差電圧を検知してルー
プフィルタ86で直流電圧に変換し電圧制御発振器88
で発振した信号を85の位相比較器にフィードバックさ
せる。87はコンデンサで電圧制御発振器88の入力電
圧をホールドする。89はスイッチ回路で基準信号を選
択する。
ル80に誘起された交番電流を受け入れて整流する整流
器81と、整流された電流の電圧Vccを安定化させるレ
ギュレータ82と受信コイル80で受信した信号を電磁
変換し2値化処理し基準信号として再生するコンパレー
タ84とからなるものである。2値化された信号は、P
LL部95の位相比較器85で誤差電圧を検知してルー
プフィルタ86で直流電圧に変換し電圧制御発振器88
で発振した信号を85の位相比較器にフィードバックさ
せる。87はコンデンサで電圧制御発振器88の入力電
圧をホールドする。89はスイッチ回路で基準信号を選
択する。
【0019】なお、以上の説明では電圧制御発振器88
に入力する電圧はコンデンサ87によりホールドした例
で示したが、D/Aコンバータにより電圧を与えても同
様に実施可能である。
に入力する電圧はコンデンサ87によりホールドした例
で示したが、D/Aコンバータにより電圧を与えても同
様に実施可能である。
【0020】次に、本発明部分の具体的な動作を説明す
る。非接触ICカードは受信時あるいは受信待ち時には
受信コイル80で受信した信号を電磁変換し2値化処理
した信号を制御回路の基準信号として使用する。非接触
ICカードはリーダライタから送られてくる要求信号に
応答する機能しか持たないため、自らデータを発信する
ことは無い。従って、通常基準信号はリーダライタから
送信される信号を再生して使用している。この時、2値
化された基準信号は、PLL部95の位相比較器85に
入力され誤差電圧をループフィルタ86で整流して、整
流された電圧により電圧制御発振器88の発振周波数を
ロックし、ループフィルタ86の出力はコンデンサ87
にチャージされる。
る。非接触ICカードは受信時あるいは受信待ち時には
受信コイル80で受信した信号を電磁変換し2値化処理
した信号を制御回路の基準信号として使用する。非接触
ICカードはリーダライタから送られてくる要求信号に
応答する機能しか持たないため、自らデータを発信する
ことは無い。従って、通常基準信号はリーダライタから
送信される信号を再生して使用している。この時、2値
化された基準信号は、PLL部95の位相比較器85に
入力され誤差電圧をループフィルタ86で整流して、整
流された電圧により電圧制御発振器88の発振周波数を
ロックし、ループフィルタ86の出力はコンデンサ87
にチャージされる。
【0021】非接触ICカードは、リーダライタから送
られてきた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出し
であれば指定されたメモリの該当アドレスからデータを
読み出し、このデータを応答データとして送信部93に
出力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、
そのデータを指定されたメモリの該当アドレスに書き込
み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部93
に出力する。この際に、制御回路90は基準信号をPL
L部95からの出力に切り換える。また、PLLループ
がノイズなどの妨害波に追従しないようにループフィル
タの出力を遮断する。
られてきた命令を解析処理し命令内容がメモリ読み出し
であれば指定されたメモリの該当アドレスからデータを
読み出し、このデータを応答データとして送信部93に
出力する。また、命令内容がメモリ書き込みであれば、
そのデータを指定されたメモリの該当アドレスに書き込
み、書き込み完了の応答を応答データとして送信部93
に出力する。この際に、制御回路90は基準信号をPL
L部95からの出力に切り換える。また、PLLループ
がノイズなどの妨害波に追従しないようにループフィル
タの出力を遮断する。
【0022】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明による
と、PLL部を設けたことで、リーダライタとの距離が
離れている際の応答データ返信時でも安定した通信を確
保することができる。本願の発明者の実験によると、従
来の非接触ICカードでは、安定した通信が可能な距離
が40センチメートルであったのに対し、本発明の非接
触ICカードでは、安定した通信可能距離は100セン
チメートルとなった。
と、PLL部を設けたことで、リーダライタとの距離が
離れている際の応答データ返信時でも安定した通信を確
保することができる。本願の発明者の実験によると、従
来の非接触ICカードでは、安定した通信が可能な距離
が40センチメートルであったのに対し、本発明の非接
触ICカードでは、安定した通信可能距離は100セン
チメートルとなった。
【0023】また請求項3記載の発明によると、応答デ
ータ返信時にはループフィルタの出力を遮断するので、
応答データがノイズとしてPLL部95で受信された際
の悪影響を完全に遮断することができる。
ータ返信時にはループフィルタの出力を遮断するので、
応答データがノイズとしてPLL部95で受信された際
の悪影響を完全に遮断することができる。
【図1】本発明の非接触ICカードの構成図
【図2】従来例の非接触ICカードの構成図
89 スイッチ手段 90 制御回路 91 メモリ 92 受信部 93 送信部 94 電源部 95 PLL部
Claims (3)
- 【請求項1】 コイルの相互誘導作用を利用した電磁誘
導結合方式に基づいてリーダライタからの入力信号を受
ける受信部と、前記受信部からのデータ信号を受け所定
の制御を行う制御回路と、前記制御回路からのデータ信
号を受け前記リーダライタに出力信号を送信する送信部
と、前記リーダライタからの入力信号を受け電力を生成
する電源部とを備え、 一定期間基準信号を生成するPLL部を設けたことを特
徴とする非接触ICカード。 - 【請求項2】 複数の異なる手段により得られる信号を
適宜切り換えて基準信号として用いることを特徴とする
請求項1記載の非接触ICカード。 - 【請求項3】 請求項1または2いずれかに記載の非接
触ICカードであり、PLL部にて基準信号を発生して
いる期間は、発振を制御するフィードバックループを切
り離して外部からの妨害を排除し一定期間周波数を保持
することを特徴とする非接触ICカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13164498A JPH11328342A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 非接触icカード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13164498A JPH11328342A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 非接触icカード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11328342A true JPH11328342A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15062883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13164498A Pending JPH11328342A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 非接触icカード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11328342A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007013933A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-01-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | クロック生成回路及びそれを備えた半導体装置 |
US9100028B2 (en) | 2005-05-30 | 2015-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Clock generation circuit and semiconductor device provided therewith |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP13164498A patent/JPH11328342A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007013933A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-01-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | クロック生成回路及びそれを備えた半導体装置 |
US9100028B2 (en) | 2005-05-30 | 2015-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Clock generation circuit and semiconductor device provided therewith |
US9819352B2 (en) | 2005-05-30 | 2017-11-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Clock generation circuit and semiconductor device provided therewith |
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