TWI539411B - Personalized Family Situation Control System and Method - Google Patents
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Description
本發明係關於一種控制系統及方法,尤指一種可編輯個人化之家庭情境的控制系統及方法。
隨著科技的進步,人們對於家庭生活中經常使用的電器設備已具有追求方便性與高效率的需要,尤其在一環境範圍內能將所有電器設備以無線的方式進行控制或互聯,一般而言,人們在日常生活中想控制的電器設備包括燈光系統、溫度控制系統、數位影音播放系統、監視或生理監測系統等,而現有技術中,常見的控制方式是利用紅外線收發器進行遙控,但是此方式相當容易受到環境中障礙物的干擾,對於常常移動位子的情形而言是非常不方便的。
如我國新型專利權M376076「多工整合遙控裝置與多工整合遙控系統」(以下簡稱前案),主要目的係利用遙控器使所有家電立即啟動或調控至使用者所需之狀態,其提供一多工整合遙控系統,適用於內建在一多工整合遙控裝置中,使該多工整合遙控裝置可透過群峰(ZigBee)無線網路協定遙控多數電器動作,該多工整合遙控裝置包括一機殼、一儲存模組、一按鍵模組及一微處理模組,該儲存模組可被驅動儲存資料,該按鍵模組係被嵌設於該機殼上,該微處理模組係設於該機殼內且分別與該儲存模組、按鍵模組連接;
該微處理模組包括一綁定單元、一控制單元、一情境保存單元以及一情境回復單元,該綁定單元係與一預定電器之特定功能進行綁定,該控制單元係遙控已被綁定之預定電器,使預定電器執行預定功能,該情境保存單元係可儲存目前已綁定之所有電器的功能狀態儲存,該情境回復單元係可驅使
該控制單元遙控所有電器,且分別回復至該情境保存單元所儲存的功能狀態;透過上述設計可將所有已綁定之電器的功能狀態保存起來,以便使用者透過觸發該多工整合遙控裝置之按鍵模組的方式,遙控電器回復至所保存之功能狀態。
由上述現有技術可知,以家庭電器設備的控制技術而言,利用紅外線收發器進行遙控相當容易受到環境中障礙物、牆壁、傢俱的干擾,對於常常移動位子的使用者是非常不方便的,儘管前案利用該多工整合遙控裝置透過群峰(ZigBee)無線網路協定遙控多數電器,可解決紅外線收發器容易受到干擾的問題,並且又提供按鍵模組以遙控電器回復至所保存的功能狀態;然而,前案所能提供的控制效果有限,尤其是僅將電器綁定後再儲存預設狀態供使用者每次使用時產生固定效果,或者於日後以遙控方式回復預設狀態,若使用者經常移動、更換環境或者是具有不同喜好的使用者,上述的綁定方式反而造成同一個家庭中不同成員間的困擾、麻煩甚至衝突,又要重新回復至預先保存的功能狀態或者分別要重新設定造成諸多限制;因此,以上述現有技術仍具有諸多問題而言,確實有待進一步提出解決方案的必要性。
有鑑於上述現有技術之不足,本發明的主要目的係提供一種個人化家庭情境控制系統及方法,讓家庭中所有成員皆可自由設計專屬個人的環境情境,以隨身攜帶操作並透過無線傳輸、感應的方式,讓代表家庭成員的使用者無論移動到甚麼環境,所有電器設備皆可立即的依據專屬個人情境效果之設計進行調整,令使用者方便攜帶且不受環境限制,達到提升使用方便性及自由度的目的。
為達上述目的所採取的主要技術手段係令前述個人化家庭情境控制方法,主要係令一專屬個人的情境操控裝置透過一個以上無線通訊協定控
制多個可改變環境氣氛的電器模組之狀態,並於該情境操控裝置執行下列步驟:接收多個代表電器模組的無線訊號;提供一情境編輯介面,由使用者選取多個代表無線訊號的資料並自訂一個以上的情境清單,該情境清單係預設有一身分辨識碼;判斷是否收到一執行模式指令;若收到該執行模式指令,則依據該專屬情境清單的內容向相對應的電器模組發送一無線控制訊號,令多數電器模組執行相對應的動作。
由上述方法可知,使用者可利用該情境操控裝置透過無線通訊協定接收由多個電器模組傳送的無線訊號,並於該情境操控裝置的情境編輯介面上自訂專屬情境清單的內容及預設身分辨識碼,當使用者透過該情境操控裝置輸入執行模式指令,則該情境操控裝置係發送該無線控制訊號至相對應的電器模組,並令可改變環境氣氛的多數電器模組依據該專屬情境清單的內容進行相對應的控制動作,以產生個人化的家庭情境效果,達到令使用者方便攜帶且不受環境限制並提升使用方便性及自由度的目的。
為達成上述目的,所採取的又一主要技術手段係令前述個人化家庭情境控制系統包括:一情境操控裝置,係具有一操作介面、一第一無線模組以及一第二無線模組,該操作介面供使用者自訂一專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,並透過該第一無線模組、該第二無線模組分別與遠端進行無線傳輸、資料交換;一個以上中繼裝置,係具有一個以上的訊號輸入端、訊號輸出端以及一第三無線模組,該訊號輸出端係與一個以上可改變環境氣氛的電器模組電連接,並透過該第三無線模組與該情境操控裝置的第一無線模組連結;
一感應裝置,係具有一第四無線模組以及一第五無線模組,該第四無線模組係用以發送一感應模式訊號至該情境操控裝置的第二無線模組,並透過該第五無線模組與該中繼裝置的該第三無線模組連結。
由上述構造可知,本發明提供可專屬個人化的情境操控裝置,透過其操作介面編輯使用者專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,並於使用者所在之環境以該第一無線模組與一個以上中繼裝置連結、該第二無線模組與相對應的感應裝置連結,且分別進行無線傳輸、資料交換,該中繼裝置又與可改變環境氣氛的電器模組電連接,並依據接收該情境操控裝置傳送其情境清單的內容,使該中繼裝置控制電器模組的使用狀態,當使用者移動至其他設有多數電器模組的環境,該情境操控裝置可接收該感應裝置發送的感應模式訊號,再由該情境操控裝置啟動該感應裝置,透過該感應裝置的第五無線模組與該中繼裝置的該第三無線模組進行傳輸,使得該感應裝置依據該情境清單令該等中繼裝置控制電器模組的狀態,以產生個人化的家庭情境效果,達到令使用者方便攜帶且不受環境限制並提升使用方便性及自由度的目的,藉由該情境操控裝置可自由編輯個人化的家庭情境效果,讓使用者可方便攜帶又不受環境限制,以達到提升使用方便性及自由度的目的。
10‧‧‧情境操控裝置
11‧‧‧第一無線模組
12‧‧‧第二無線模組
13‧‧‧處理器
14‧‧‧電源模組
141‧‧‧電源埠
15‧‧‧輸入模組
16‧‧‧顯示模組
17‧‧‧儲存單元
18‧‧‧生物資訊擷取模組
19‧‧‧太陽能模組
20‧‧‧中繼裝置
21‧‧‧發光模組
22‧‧‧開關模組
23‧‧‧第三無線模組
30‧‧‧感應裝置
301‧‧‧第一感應裝置
302‧‧‧第二感應裝置
303‧‧‧第三感應裝置
304‧‧‧第四感應裝置
31‧‧‧第四無線模組
32‧‧‧第五無線模組
33‧‧‧開關模組
40‧‧‧第一活動區
50‧‧‧第二活動區
60‧‧‧第三活動區
70‧‧‧行動裝置
71‧‧‧電池模組
72‧‧‧電源傳輸模組
圖1 係本發明一較佳實施例的系統架構示意圖。
圖2 係本發明一較佳實施例的系統方塊圖。
圖3 係本發明一較佳實施例的應用狀態示意圖。
圖4 係本發明另一較佳實施例的系統方塊圖。
圖5 係本發明一較佳實施例的執行模式控制方法流程圖。
圖6 係本發明一較佳實施例的感應模式控制方法流程圖。
關於本發明個人化家庭情境控制系統之較佳實施例,請參考圖1與圖2所示,其包括一情境操控裝置10、一個以上的中繼裝置20以及一個以上的感應裝置30,該情境操控裝置10係可隨身攜帶且具有一操作介面,該操作介面供使用者自訂一專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,並透過一個以上的無線通訊協定與遠端進行無線傳輸、資料交換,該中繼裝置20係與一可改變環境氣氛的電器模組連接,該電器模組可為一發光模組、一影音模組、一播放模組、一冷氣模組與一電動窗簾模組等電器設備,於本實施例中,該中繼裝置20係連接於一電器模組之間並控制該電器模組之電源的斷通,該電器模組係包括一發光模組21及其一開關模組22,並透過一無線通訊協定接收該情境操控裝置傳送的指令,使該中繼裝置20控制電器模組的使用狀態,該情境操控裝置10又透過另一無線通訊協定啟動該感應裝置30,由該感應裝置30依據情境清單令該等中繼裝置20控制電器模組的狀態。
為進一步說明本發明個人化家庭情境控制系統,如圖2所示,該情境操控裝置10係具有一殼體、一第一無線模組11以及一第二無線模組12,該殼體係呈名片大小的矩形,該情境操控裝置10透過該第一無線模組11、該第二無線模組12分別以一第一無線通訊協定、一第二無線通訊協定與該中繼裝置20、該感應裝置30進行無線傳輸、資料交換,本實施例中,該情境操控裝置10的殼體內進一步設有一處理器13、一電源模組14、一儲存單元17,以及如圖1與圖2所示,該情境操控裝置10的殼體上進一步設有一輸入模組15、一顯示模組16、一生物資訊擷取模組18、一太陽能模組19;該處理器13分別與該電源模組14、該輸入模組15、該顯示模組16、該儲存單元17以及該生物資訊擷取模組18電連接,且該電源模組14又與該太陽能模組19電連接。
該電源模組14係用以提供所需的電源,該太陽能模組19係用以接收光能並輸出電能至該電源模組14以提供所需的電源,該輸入模組15供使用者輸入自訂專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,該顯示模組16係用於顯示使用者輸入的相關資訊供觀看,並且透過該輸入模組15與該顯示模組16以構成情該境操控裝置10的操作介面,該儲存單元17係儲存多數使用者專屬個人化的情境清單、身分辨識碼以及相關資訊,該生物資訊擷取模組18主要係接收使用者的一個人生理資訊,並透過該儲存單元17將該個人生理資訊儲存,用以建立一具有資訊安全的保密機制,若使用者欲啟用該情境操控裝置10,該處理器13藉由該生物資訊擷取模組18接收一個人生理資訊後與該儲存單元17中預先存有的個人生理資訊進行比對,以確認使用者身分是否為具有使用權限的使用者。
如圖2所示,該中繼裝置20係具有一個以上的訊號輸入端、訊號輸出端以及一第三無線模組23,該訊號輸入端係與該開關模組22連接,該訊號輸出端係與該發光模組21電連接,該中繼裝置20的第三無線模組23與該情境操控裝置10的第一無線模組透過該第一無線通訊協定構成連結,當使用者在該情境操控裝置10的操作介面上執行一執行模式指令,該中繼裝置20接收該情境操控裝置10傳送的一無線控制訊號,令該發光模組21產生相對應的亮度改變;本實施例中,該第一無線通訊協定係指一ZigBee通訊協定。
該感應裝置30係具有一第四無線模組31、一第五無線模組32以及一開關模組33,該第四無線模組31與該情境操控裝置10的第二無線模組12透過該第二無線通訊協定構成連結,且透過該第四無線模組31發送一感應模式訊號至該情境操控裝置10的第二無線模組12,又令該第五無線模組32與該中繼裝置20的該第三無線模組23透過該第一無線通訊協定構成連結,使用者可利用該情境操控裝置10啟動該感應裝置30,並由該感應裝置30依據情境清單的內容令
該中繼裝置20控制電器模組的狀態;本實施例中,該第二無線通訊協定係指一RFID通訊協定。
綜上所述,本發明提供可專屬個人化的情境操控裝置10,透過其操作介面編輯使用者專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,並透過該第一無線通訊協定分別使該情境操控裝置10與該中繼裝置20、該中繼裝置20與該感應裝置30之間可進行無線傳輸、資料交換,電器模組的狀態係依據該情境操控裝置10的情境清單的內容而調整,當使用者於設有多數中繼裝置20及電器模組的環境,該情境操控裝置10可接收該感應裝置30發送的感應模式訊號,再透過該感應裝置30與該中繼裝置20進行傳輸,並依據該情境清單的內容令該等中繼裝置20控制所有電器模組的狀態改變,以產生個人化的家庭情境效果,達到令使用者方便攜帶且不受環境限制並提升使用方便性及自由度的目的。
為進一步說明本發明較佳實施例的一具體應用方式,請參考圖3所示,用以表示應用的場合,其中包括一第一活動區40、一第二活動區50、一第三活動區60,該等活動區40~60彼此間隔相鄰且分別設有多數中繼裝置20、相對應的電器模組以及多數感應裝置30;多數電器模組包括第一至第十燈具L1~L10、一冷氣設備Air、一電視設備TV、一播放設備BD、一擴大機設備AMP以及一電動窗簾EC;該第一活動區40安裝有上述第一至第四燈具L1~L4(L1~L4依序設置)、冷氣設備Air、電視設備TV、播放設備BD、擴大機設備AMP以及電動窗簾EC,該第二、第三活動區50,60可依序分設有上述第五至第七燈具L5~L7、第八至第十燈具L8~L10。
該第一活動區40具有一入口,該入口外設有一感應門鎖裝置41及一門口燈具LD,該入口內的玄關附近設有一第一感應裝置301,並於與入口相對的其他位置設有一第二感應裝置302,該第二感應裝置302係與前述第一至第4燈具L1~L4、冷氣設備Air、電視設備TV、播放設備BD、擴大機設備AMP
以及電動窗簾EC相對應,另外,該第二活動區50設有一第三感應裝置303,該第三感應裝置303係與第五至第七燈具L5~L7相對應,該第三活動區60設有一第四感應裝置304,該第四活動區60係與第八至第十燈具L8~L10相對應;
當使用者持本發明情境操控裝置10欲進入第一活動區40時,先利用本發明情境操控裝置10啟動該門口燈具LD,且將手指放在該情境操控裝置10上進行指紋掃描,並透過其生物資訊擷取模組18將個人生理資訊傳送至處理器13進行身分確認,以建立具有資訊安全的保密機制,於身分確認無誤後將情境操控裝置10靠近該感應門鎖裝置41令入口的大門開啟,同時該門口燈具LD可設定於數分鐘後自動熄滅;
當使用者進入該第一活動區40後,將該情境操控裝置10接近該第一感應裝置301以接收一感應訊號,並且依據使用者專屬的情境清單執行一迎賓情境模式(亦可由該情境操控裝置10上直接啟動迎賓情境模式),並透過該第一無線通訊協定令所有中繼裝置20控制相對應的電器模組,當迎賓情境模式開始執行,該電動窗簾EC由關閉狀態轉為開啟狀態,將該第一、第四燈具L1,L4亮度調整至50%以及該第二、第三燈具L2,L3亮度調整至100%,又啟動該冷氣設備Air,並且將冷氣設備Air的溫度設定為25度,再令該電視設備TV、擴大機設備AMP開啟,使該電視設備TV播放預先設定的頻道。
若使用者編輯的情境清單中預設的內容為一電影情境模式,當使用者欲改變前述的家庭情境效果(迎賓情境模式),只需將情境操控裝置10移動至該第二感應裝置302,並由第二感應裝置302接收一感應訊號,並且依據使用者專屬的情境清單執行該電影情境模式(或者在該情境操控裝置10的操作介面上選擇已設定之情境清單中任一種情境模式);當電影情境模式開始執行,該電動窗簾EC由開啟狀態轉為關閉狀態,將該第一、第四燈具L1,L4亮度調降整30%以及該第二、第三燈具L2,L3亮度調降至50%,又令該電視設備TV
設定至HDMI頻道,並啟動該播放設備BD與該電視設備TV的HDMI頻道相對應,再將該擴大機設備AMP切換為適用於該播放設備BD的模式,且將一預設音量調降20分貝(dB)。
本發明個人化家庭情境控制系統的另一較佳實施例,請參考圖4所示,其進一步包括一行動裝置70,該行動裝置70具有一電池模組71、一電源傳輸埠72,該電池模組71係與該電源傳輸埠72電連接;上述情境操控裝置10的電源模組14透過一電源埠141與該行動裝置70的電源傳輸埠72構成電連接;如此一來,使用者可透過情境操控裝置10使用行動裝置70之電池模組71提供的電能,而又可利用該情境操控裝置10的電源模組14對該行動裝置70的電池模組71進行充電,尤其是該情境操控裝置10可以太陽能模組19接收光能轉換成電能,再提供給行動裝置70的電池模組71充電,以上述方式令使用者更方便隨身攜帶使用。
本實施例中,該情境操控裝置10係進一步的連接一收音裝置(圖中未示),該收音裝置可作為語音控制,若使用者欲於該情境操控裝置10上執行前述執行模式指令時,可透過該收音裝置接收一語音控制訊號以啟動該執行模式指令(如電影情境模式),於本實施例中該收音裝置為一麥克風裝置;進一步的,該感應裝置30係進一步連接一播音裝置(圖中未示),該播音裝置具有語音提示的功能,當上述專屬的情境清單於設定成功後,該播音裝置即播放語音提示如”您已設定1號電影情境模式”,以上述方式令使用者方便使用。
依據上述本發明之較佳實施例,可歸納出一個人化家庭情境控制方法,該方法主要係令一專屬個人的情境操控裝置10透過一個以上無線通訊協定控制多個可改變環境氣氛的電器模組之狀態,如圖5所示,並於該情境操控裝置10實施下列步驟:
接收多個代表電器模組的無線訊號(S41),以搜尋所有活動區40~60內的所有電器模組,該電器模組係透過上述的中繼裝置20傳輸該無線訊號;提供一代表操作介面的情境編輯介面,由使用者於該情境編輯介面上選取多個代表無線訊號的資料並自訂一個以上的情境清單,該情境清單係預設有一身分辨識碼(S42);判斷是否收到一執行模式指令(S43);若收到該執行模式指令,則依據該專屬情境清單的內容向相對應的電器模組發送一無線控制訊號,令多數電器模組執行相對應的動作(S44),例如燈光亮度的改變、聲音大小的改變等;由多數電器模組產生一個人化的家庭情境效果(S45)。
使用者可利用該情境操控裝置10透過該無線通訊協定接收環境範圍內多個電器模組透過中繼裝置20所傳送的無線訊號,並於該情境操控裝置10的情境編輯介面上自訂專屬情境清單的內容及預設身分辨識碼,當使用者透過該情境操控裝置10輸入執行模式指令,則發送該無線控制訊號至相對應的電器模組,並令可改變環境氣氛的多數電器模組依據該專屬情境清單的內容進行相對應的控制動作,以產生一個人化的家庭情境效果,若使用者移動至不同環境或者欲改變家庭情境效果,並於上述步驟執行至「判斷是否收到一執行模式指令(S43)」時,如圖6所示,該方法進一步於該情境操控裝置實施10下列步驟:判斷是否收到一感應模式訊號(S53);若收到該感應模式訊號,則傳送一身分辨識碼及其專屬情境清單至相對應的一感應模組(S54);透過該感應模組使得多數電器模組執行相對應的動作(S55);由多數電器模組產生一個人化的家庭情境效果(S45)。
因此,當使用者欲改變原先的家庭情境效果,僅需將該情境操控裝置10靠近該感應模組並判斷是否收到該感應模式訊號,若收到該感應模式訊號則將該身分辨識碼及其專屬情境清單資訊傳送至相對應的感應模組,並透過感應模組使得可改變環境氣氛的多數電器模組執行相對應的控制動作以產生個人化的家庭情境效果,藉由該情境操控裝置10可自由編輯個人化的家庭情境效果,讓使用者可方便攜帶又不受環境限制,以達到提升使用方便性及自由度的目的。
10‧‧‧情境操控裝置
11‧‧‧第一無線模組
12‧‧‧第二無線模組
15‧‧‧輸入模組
16‧‧‧顯示模組
18‧‧‧生物資訊擷取模組
19‧‧‧太陽能模組
20‧‧‧中繼裝置
21‧‧‧發光模組
22‧‧‧開關模組
23‧‧‧第三無線模組
30‧‧‧感應裝置
33‧‧‧開關模組
Claims (11)
- 一種個人化家庭情境控制方法,主要係令一專屬個人的情境操控裝置透過一個以上無線通訊協定控制多個可改變環境氣氛的電器模組之狀態,並於該情境操控裝置執行下列步驟: 接收多個代表電器模組的無線訊號; 提供一情境編輯介面,由使用者選取多個代表無線訊號的資料並自訂一個以上的情境清單,該情境清單係預設有一身分辨識碼; 判斷是否收到一執行模式指令; 若收到該執行模式指令,則依據該專屬情境清單的內容向相對應的電器模組發送一無線控制訊號,令多數電器模組執行相對應的動作。
- 如請求項1所述之個人化家庭情境控制方法,該方法更包括下列步驟: 判斷是否收到一感應模式訊號; 若收到該感應模式訊號,則傳送一身分辨識碼及其專屬情境清單至相對應的一感應模組; 透過該感應模組使得多數電器模組執行相對應的動作。
- 如請求項1或2所述之個人化家庭情境控制方法,上述步驟執行至多數電器模組執行相對應的動作,並更包括下列步驟: 由多數電器模組產生一個人化的家庭情境效果。
- 一種個人化家庭情境控制系統,其包括: 一情境操控裝置,係具有一操作介面、一第一無線模組以及一第二無線模組,該操作介面供使用者自訂一專屬個人化的情境清單及其身分辨識碼,並透過該第一無線模組、該第二無線模組分別與遠端進行無線傳輸、資料交換; 一個以上中繼裝置,係具有一個以上的訊號輸入端、訊號輸出端以及一第三無線模組,該訊號輸出端係與一個以上可改變環境氣氛的電器模組電連接,並透過該第三無線模組與該情境操控裝置的第一無線模組連結; 一感應裝置,係具有一第四無線模組以及一第五無線模組,該第四無線模組係發送一感應模式訊號至該情境操控裝置的第二無線模組,並透過該第五無線模組與該中繼裝置的該第三無線模組連結。
- 如請求項4所述之個人化家庭情境控制系統,該情境操控裝置係具有一殼體,該殼體係呈矩形,該殼體內進一步設有一處理器、一電源模組、一儲存單元,該殼體上進一步設有一輸入模組、一顯示模組、一生物資訊擷取模組、一太陽能模組;該處理器分別與該電源模組、該輸入模組、該顯示模組、該儲存單元以及該生物資訊擷取模組電連接,且該電源模組又與該太陽能模組電連接。
- 如請求項5所述之個人化家庭情境控制系統,該生物資訊擷取模組係接收使用者的一個人生理資訊,並透過該儲存單元將該個人生理資訊儲存,用以建立一具有資訊安全的保密機制。
- 如請求項6所述之個人化家庭情境控制系統,該中繼裝置係連接於一電器模組之間,該電器模組係包括一發光模組及其一開關模組,該中繼裝置的訊號輸入端係與該開關模組連接,該訊號輸出端係與該發光模組電連接;當使用者在該情境操控裝置的操作介面上執行一執行模式指令,該中繼裝置接收該情境操控裝置傳送的一無線控制訊號,令該發光模組狀態改變。
- 如請求項7所述之個人化家庭情境控制系統,其進一步包括一行動裝置,該行動裝置具有一電池模組、一電源傳輸埠,該電池模組係與該電源傳輸埠電連接;上述情境操控裝置的電源模組透過一電源埠與該行動裝置的電源傳輸埠電連接。
- 如請求項4至8中任一項所述之個人化家庭情境控制系統,該情境操控裝置透過該第一無線模組、該第二無線模組分別以一第一無線通訊協定、一第二線通訊協定與該中繼裝置的第三無線模組、該感應裝置的第四無線模組進行無線傳輸、資料交換;該中繼裝置的第三無線模組係以該第一無線通訊協定與該感應裝置的第五無線模組進行無線傳輸、資料交換。
- 如請求項9所述之個人化家庭情境控制系統,該第一無線通訊協定係指一ZigBee通訊協定,該第二無線通訊協定係指一RFID通訊協定。
- 如請求項10所述之個人化家庭情境控制系統,該電器模組包括一燈具、一冷氣設備、一電視設備、一播放設備、一擴大機設備或一電動窗簾。
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TW201601127A TW201601127A (zh) | 2016-01-01 |
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