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中国医疗控股集团RFID在美军后勤保障中的应用与反思

RFID

在美军后勤保障中的应用与反思

中国医疗控股集团董事刘建荣

 

二〇〇九年八月二十一日

RFID在美军后勤保障中的应用与反思

中国医疗控股集团董事刘建荣

摘要:

信息化战争要求后勤保障准确、快速、安全、可控,RFID正是能够帮助后勤保障满足这些要求的有力手段之一,因此RFID在军事后勤领域中备受青睐。

美军是目前RFID最大的军方用户,也是RFID技术的推动者和领跑者之一,这导致我军部分同志在应用RFID上有盲从美军的错误倾向。

本文从RFID在美军后勤保障中应用的现状入手,着重分析美军推广RFID应用过程中出现的问题及面临的困难,提出我军在应用RFID方面时应采取的策略。

关键词:

RFID;美军;后勤保障;技术战略

1、前言

RFID技术是一种自动无线识别和数据获取技术,它产生于二战时期,当时是用于识别友军飞机。

随着计算机信息技术以及超大规模集成电路技术的成熟与发展,加上沃尔玛、麦德龙、美国国防部等组织的推波助澜,从2003年开始,RFID似乎一夜之间成为了科技界最大的热点,到处都在谈论RFID,各行各业的大小企业都在关注这一技术。

沃尔玛要求其供应商从2005年1月份开始在货品包装上粘贴RFID标签。

美军把RFID技术视为影响美军后勤转型的关键因素之一,各军种积极开展应用实验,同时陆续出台了一系列RFID相关政策,为下一步RFID的全面应用铺平道路。

我军也有部分仓库将RFID应用于库存管理和物品寻找之中。

作为一项先进的技术,RFID是否真的如部分媒体宣传的那样神奇,高昂的投资是否值得?

美军内部也对此开始了反思。

2、RFID在美军后勤中应用概况

美国后勤转型的六大目标之一“联合全资产可见性”是美国国防部后勤发展战略计划的重要内容。

该目标要求美军后勤应能在任意军事行动的任意阶段,在准确的地点与时间向联合作战部队提供数量适当的所需人员、装备与补给品。

要实现这一目标就必须做到后勤系统中资产的高度透明化,而应用RFID正是实现资产透明的有效方法。

美国国防部要求,2005年1月1日起,供货商必须在发往宾州萨斯奎汉纳国防配送中心和加州圣华金国防配送中心的带包装的口粮、被装、单兵装备与工具、个人物品及武器系统修理零部件的所有单个包装箱、托盘中的各个包装箱以及托盘运输单元上附加被动式RFID标签。

2007年1月1日起,所有类别的保障物资,在单品、托盘运输单元内的件包装、托盘运输单元和单一编号单元包装上,运往国防部任意地点,都要求粘贴被动式RFID标签。

美军主要在以下领域应用了RFID技术:

在运资产可视化管理系统。

即在集装箱或拖车上安装RFID标签,同时在运输起点、终点和各中途转运站上配置固定式或手持式问答机和计算机系统。

当粘贴RFID标签的集装箱或运输车辆经过时,问答机阅读卡上信息并将信息传给计算机系统加以存储和显示。

计算机系统还能经有线网络或通信卫星将物资信息传送给美国本土的中心数据库,各级后勤人员和有关单位通过该数据库即可及时获取运输途中的所有物资信息。

如果有需要,问答机还可对RFID标签上的内容进行更新。

特定物品寻找系统。

将RFID标签粘贴于集装箱(或托盘)上,当需要查找某个物品时,操作人员启动手持式阅读器通过电磁波激活标签,所有装有该物品的集装箱(或托盘)上的标签即会做出应答,发出蜂鸣声的同时向阅读器回馈电磁波。

操作人员循声即可找到该集装箱。

如果听不到蜂鸣声,还可以通过手持式阅读器内置的测距仪去寻找。

单兵电子病历卡。

该卡是一种用于记录、储存和传输医疗数据的电子存储卡,尺寸从10美分硬币大小到如同信用卡不等,储存量由8千字节到96兆字节,可存储全部或部分个人电子病历。

在计算机网络无法接通的偏远地区或由于其它原因无法获得医疗数据源情况下,该卡可为单兵远程医疗提供主要医疗数据或作为备用信息源。

服装发放装置。

以往美军都是利用条形码技术发放服装。

即:

服装公司将条形码系在作战服上,发往征兵中心。

在新兵试穿时,管理者用扫描器扫描标签,将适合新兵穿用的作战服大小、颜色、式样等信息输入计算机,计算机将信息传到国防兵员保障中心,再由中心传到服装公司,用于制定生产计划。

而现在使用射频识别技术,过去需要多步完成的程序可以一次完成,既节省了人力又提高了效率。

生理状态监测器。

它是一种微型装置,大小如BP机,可佩戴于士兵的作战服上,能连续不断地监测士兵的主要生命体征,一旦战场有人受伤,心律传感器可向医生提供全部心电图信号,并可在医生到达伤员受伤现场前向医生提供伤员身体主要部位的信息,结合全球定位系统提供的地理信息,医生就能正确估算并确定伤员所在位置和伤势,以采取有效的救治措施。

RFID有效提高了美军后勤保障的效率和效益。

对于国防部而言,RFID的使用提高了资产追踪能力、库存管理能力和劳动生产率,极大地减少了重复申请与商品损失,优化了内部的业务流程。

据估算,采用射频识别技术后,每年可为美国国防部节约1亿美元以上的后勤运行费用,并能将价值10亿美元的库存物资在内部调剂使用,从而可大大节省采购费、运输费和维修费。

3、美军后勤推行RFID面临的困境

从表面上看,美军后勤RFID的使用提高了其保障能力,节省了大量的人力物力,RFID技术在军事领域的应用前景似乎一片光明。

实际上,美军后勤在推行RFID中还存在着不少亟待解决的问题,某些问题不解决甚至可能会导致日后全面推行RFID的失败。

3.1缺乏详细可行的综合发展战略

成功的信息技术发展与实施战略,必须具备明确的远景目标、具体的行动方案、实现阶段性目标的时间和措施以及各步骤的费用估算等。

美军在制定和实施RFID技术推行战略上存在诸多问题。

各部门各行其是,步调不一。

在推行RFID技术方面,美军并没有一个专门的机构来进行协调,国防部、运输司令部、国防后勤局和各军种之间各自为战地制定了自己的RFID技术战略,这些技术战略有的明确了推行RFID目的是实现“可知”后勤、提高国防供应链可靠性、提高产品全寿命管理水平、提高在运物资和资产可视化等八大目标,有的却在计划中对最终发展目标只字未提;有的提出了五年以上的远景规划,有的只是为期两年的短期计划,有的甚至没有推行时间表。

截止2005年10月,陆军的RFID计划还是个草案,而空军还没能拿出发展计划来。

缺少详细的评估指标。

美国国防部发布的有关RFID技术的规章制度中迄今没有提及如何评价RFID实施的效果。

美国陆军在其推行计划中也只是概略地提出评价RFID实施的效果要看能否提高在运物资的可视化水平、提高RFID标签的读取率和降低库存水平,到底提高到什么程度,降低到何种水平,并没有具体量化的要求。

国防后勤局、美国运输司令部、海军陆战队的各自推行战略中也都没有提评估指标。

没有列出年度费用估算。

由于RFID对于商界和军方来讲都是全新的领域,RFID相关硬件设备采购与维护价格、系统集成投资变数都非常大,美军各部门都无法预测推行RFID每年到底需要多少钱,因而在他们的推行战略中都未能建立年度消耗预测。

3.2技术发展带来的问题

主动式RFID技术已经比较成熟,而被动式RFID由于技术发展等原因,其相关标准尚在不断变革之中。

2004年7月美军第一个相对完备RFID政策就已经出台,军队内部和军队供应商按照该政策要求建立新的业务流程,购买有关设备设施。

然而随后国防部采用的EPC标准不断更新,直至2005年8月,EPC又发布了针对被动式RFID技术的EPCUHFGEN2标准(简称G2标准)并报ISO申请成为国际标准。

国防部不得不紧跟技术发展的脚步,频繁更新其有关要求。

为满足G2标准的要求,原有设备必须淘汰或升级,在造成巨大的经济浪费的同时,也给供应链数据采集与传输带来隐患。

由于RFID技术在供应链上的应用并不成熟,新的标准必将不断出现,G2标准不一定就是最终标准,人们有理由对目前在诸如阅读器和打印机等设备和标签上的投资产生质疑:

为满足未来新的标准,这些设备和标签也许不得不在短期内被替换或升级。

相关人员培训也是RFID技术不断发展带来的问题。

和应用任何新的技术一样,终端用户必须加以培训才能正确认识和使用RFID技术。

这种培训对于美军这样不断奔波在世界各地战场上的军队尤其重要,因为美军有关人员在战时处理物资时不得不直面RFID技术发展的挑战——也许今天处理的物资上所贴标签是自己从来没接触过的。

美海军是通过合同商的技术支持来完成被动式RFID技术培训的;陆军的训练课程中已经包含了主动式RFID的培训,但截止2005年10月,还没有被动式RFID的培训内容。

显然,要确保RFID技术在军事供应链中的正确使用,军方必须要在全军进行统一而系统的专门培训。

3.3系统整合困难重重

只有将RFID系统处理的数据和现有的自动化信息系统完全融合在一起,才能发挥RFID的技术优势,真正提高军事供应链的效能。

目前,在美军自动识别中心和国防部等组织的努力下,美军已经实现了RFID芯片上保存信息的标准化,制定出自主的DOD-96、DOD-128和完全兼容的EPC-96、EPC-128等信息标准。

但是,标准的数据却与目前的国防部信息系统却不能兼容。

解决这个问题最佳的长远之计也许是使用市场上某些现成的数据库系统,它们可以与射频识别系统兼容,从而把采用时要解决的问题减至最低限度。

在美军供应链中,不同类型的RFID发挥着各自的作用。

主动式RFID技术用于货场管理、港口作业,提供了几乎实时的在运物资的可视化;被动式RFID技术用于库存物资管理与发放,将被动式RFID标签粘在托盘、包装箱或单品上,用阅读器采集数据,无需打开包装即可远距离地知道包装内物资情况,提高了库存管理效率和全资产可视化水平。

然而,由于制定计划初期没有考虑到将RFID整合到现有信息系统中的问题,美军各军种、各部门推行RFID的目的各不相同,协作有限,目前国防后勤局和各军种都在进行着自己的方案来将RFID技术融入现有的业务流程中,这显然会导致无法避免的低效率。

3.4RFID技术本身的制约

一是读取率问题。

被动式RFID标签读取率一直困扰着使用者。

WAL-MART的官员称,2005年1月18日的试验中,其满载的托盘上单品标签的读取率仅为66%,如何读取满载托盘上所有包装的RFID标签是其面临的最大挑战。

美国政府审计署2005年5月的一份编号为GAO-05-551的报告中指出标签与标签之间间隔过小、粘贴标签的物体高速运动都会造成标签无法读取。

美海军试验表明,被动式RFID标签被粘贴在金属上或内容液体的包装上时,会导致读取错误。

2005年2月10日,美空军出版的一份简报报道,空军在被动式RFID标签使用试验中一度出现32%-65%的读取率。

即便是根据美国国防部在一些报告中声称的放置在独立的箱子和托盘上的被动式RFID标签的读取率大约在90%左右,这样的读取率对于在军事供应链中全面推广被动式RFID标签也是过低的。

二是制造工艺问题。

主动式RFID标签的制造工艺相对比较成熟,但由于其价值高昂,使用范围受限。

被动式RFID标签造价相对较低(有报告称大批量生产可将每枚标签造价控制在2美分),但制造工艺有待提高,生产过程中废品率较高。

2005年一家研究机构对RFID标签供应商的调查表明,30%的被动式RFID标签在粘贴天线时被损坏,另有10%-15%的被动式RFID标签在打印过程中被损坏1。

三是安全性问题。

“攻破任何无线系统是非常、非常、非常轻而易举的事情。

”Impinj公司RFID产品执行副总裁VinayGokhale表示。

使用基于无线通信的RFID系统的安全威胁不是来自于截取RFID标签并偷窃电子产品代码信息的黑客,而是来自于信息从RFID传送到网络时被中途截取。

目前类似安全壳(Secureshell)和安全槽层(securesocketlayer)的基础安全技术还在试验当中,使用RFID技术可能造成的安全问题。

美军的敌对方可能能够利用RFID技术来查询美军的装备并获取数据,甚至了解到装备的具体位置。

四是频率使用问题。

在任何一个国家使用特殊的无线频率都要得到当地政府的许可。

美国对UHF(超高频)RFID开放902MHz-928MHz,而欧洲相应允许的频率带宽为865MHz-868MHz。

在美国,允许的UHF的识别器的ERP(EffectiveRadiatedPower,有效发射功率)是4瓦,这样被动式RFID标签的可以在3-4米的距离内读到。

而在欧洲,ERP不得超过500毫瓦,这样的话UHF的标签识别距离仅能在1米以内,这对需要通过3米宽的仓库门的箱子上标签的读取显然是无法接受的。

据一名美国陆军军官称,2006年德国主动式RFID的分配频率将作调整,届时,驻德美军有关射频设备将不得不升级或更换。

迄今没有一个世界统一认可的频率供RFID使用,对于遍布全球的美军来说,频率的协调是个棘手的问题。

3.5投资效益尚不确定

美军各军种都在不同场合表达了对RFID投资回报的忧虑,由于迄今尚没有一个完整的RFID应用案例分析来证明投资RFID是值得的,这导致各军种都不愿意为RFID项目提供资金支持。

美海军官员公开表示,海军无法支持国防部2005年的RFID实施计划。

负责后勤的陆军副总参谋长也表示,陆军采用RFID技术后业务流程改变的费用、培训费用、设备采购费用非常高,并将导致正常运输和保障的预算超支,等待RFID带来的好处来抵消这种超支需要很长时间。

是否大规模推广RFID技术也存在“先有鸡还是先有蛋”一类的问题。

制造厂商认为大批量的订货会使RFID设备和标签的成本降低到可与条形码相比,即每个低于1美分。

但是,只有当被动式RFID标签的价格从目前的稍低于1美元的价格大幅降到5美分左右时,大规模推广才有意义。

产量最终将以降低成本而大增。

除了芯片本身,阅读器和中继器的成本与类似技术相比仍然会很高。

因此,费用仍然是在近期推广射频识别技术的一个障碍。

美国国防部等部门对RFID应用案例的投资回报分析结果的差别较大。

国防后勤局在2005年1月25日发布的一个简报中称,“有理由相信在整个国防部范围内推行被动式RFID的投资将在短期内得到经济上的回报,从长远看,经济上的预期回报奖非常可观”。

美海军分析中心在2004年6月的RFID项目耗费与回报研究得出的结论则是,目前投资RFID项目最好等到RFID技术成熟后再进行。

国防部对RFID应用案例分析得出两个不同的结论:

乐观预计,RFID技术的应用将给国防部节约17.81亿美元;悲观估计能节约7000万美元。

4、对我军RFID应用的启示

RFID技术在物流领域的应用是近几年刚刚兴起的,它对于该技术的主要推动者沃尔玛和美国国防部都是一个新生事物。

我军对RFID技术的研究和应用尚处于非常初步的阶段。

对RFID技术在军事后勤中的应用,我们不能人云亦云,不能因为有报道说美军使用了该技术对后勤保障效能有很大提高就盲目上马。

我军后勤是否使用、如何使用RFID技术不是单纯的技术问题,也不能只从经济角度出发,我们必须在客观分析自身条件、RFID技术特点、RFID技术的局限性以及如何面对应用中可能出现的问题等情况后,拿出适合我军后勤实际的对策。

4.1实事求是,合理确定发展战略

从RFID的技术特点和目前美国国防部等组织应用的情况来看,RFID成为未来物品基本数据采集与管理的最关键的技术,它很可能成为影响我军后勤信息化建设的决定性因素,正如著名咨询公司ePC集团的创始人PeteAbell所说的那样,“RFID是这么一种技术:

它将提供一种基础系统,而这种基础系统可以做许多事,它将会影响到整个组织”。

显然,RFID在我军后勤保障领域的大范围使用是必然趋势,但我们不能因此而盲目上马RFID项目。

信息技术的应用成败往往不在技术本身,而在于信息系统战略规划的好坏。

许多信息技术应用的战略性失败主要是由于在信息技术应用前缺乏战略规划。

因此,我们在RFID技术应用的计划阶段,就要对整个应用的过程有完整的考虑,也就是说,对所有必须的组织结构以及后勤保障业务流程的调整和采用RFID技术后可能引起的一系列变化都应该有充分的考虑,在此基础上拿出一个符合我军信息化建设现状和发展要求的RFID应用战略规划。

该规划应该注意以下几个方面的内容:

第一,注重RFID应用与后勤发展战略的结合。

部分单位或个人从媒体中得知美国国防部、沃尔玛等组织采用RFID“成功”的例子,就武断地认为我军后勤只要应用RFID就一定能提高保障效能。

RFID在我军后勤保障中的应用应该从实现后勤发展战略角度考虑进行总体规划,充分考虑RFID的使用对我军后勤组织结构、保障流程、人员要求等方面的影响,制定行之有效的实施步骤和目标。

不能单纯为技术而技术,盲目投资;也不能将RFID的应用局限在局部环节中,造成设备的闲置和投资的浪费,而应该立足于整个后勤供应链的开环应用。

第二,以科研、试点为先导。

尽管RFID在部分组织中的实施已经取得了一定的成效,但应用于我军不能简单地“拿来”,需要系统研究RFID技术特点与局限,根据我军实际情况和国家、军队的信息产业研发能力,研究出我军后勤保障的RFID解决方案。

再选择军事供应链的某段流程或某一节点进行试点。

通过试点,建立我军后勤领域RFID知识基础和处理经验,并验证解决方案的可行性。

在试点完成的基础上进行案例分析,进一步发现问题,解决问题,为全面推广RFID在我军后勤领域的应用奠定基础。

第三,坚持整体规划,实施一体化建设。

一体化的实质是系统科学在信息化建设领域的具体应用,它要求运用系统论的观点、原理去研究和建设,注重系统内各功能要素之间的整体性,使系统各要素合理、有序、协调地发展,从整体上使系统效能达到最优。

依据这一原则,我军后勤RFID的应用,一方面要整体规划,与后勤其它信息化建设项目进行协调,各军兵种之间进行协调,在军队信息化建设总体框架下进行RFID系统建设;另一方面要抓好顶层设计,采用由上而下的方式进行系统整体规划,杜绝新的“信息烟囱”的出现。

第四,建立或指定专门的统筹机构。

从目前我军RFID项目建设情况看,基本都是基于本单位或本仓库闭环使用而设计的,没有考虑到整个军事供应链中使用的需要,如果对这种现象听之任之,甚至鼓励以高科技之名盲目上马RFID项目,势必会造成巨大的经济浪费,而且会对未来全军信息互通互联造成极大的障碍。

我军应尽快指定专门的军队统筹机构,加强统一领导,协调各总部、各军种建设步伐,规范频段选择、设备选型、编码规范、运作流程。

同时,专门的统领机构有助于形成研发合力和批量产品采购优势,有助于与有关科研单位、企业形成长期战略合作关系。

4.2着眼发展,科学制定解决方案

军事领域历来是对抗最为激烈,创新最为迅速的领域。

RFID的解决方案必须关注内外部环境变化,及时进行调整。

后勤发展战略的调整,RFID技术的发展,新的系统集成方法的出现等都可能对我军后勤RFID的应用产生影响。

RFID的解决方案大体可分为整体方案、技术方案和实施(试点)方案三个层面,不同层面的方案解决不同的问题:

整体方案。

首先,从战略上考虑RFID如何让我们实现后勤保障手段信息化战略构想?

我们应该成为领头羊,还是快速跟随者,或者等RFID完全成熟后再考虑?

我们应该选择哪个商业伙伴何时进行试验性项目?

我们将如何同时处理两种流程?

这样的状况需要多长时间?

第二,从经济上考虑我们期望的RFID投资回报是什么?

何种独特的RFID应用能给我们带来价值?

谁是现实的RFID应用典范,这将如何对我的商业案例产生影响?

第三,从组织上考虑改变的管理会涉及哪些方面?

实施RFID会伴随哪些风险?

技术方案。

选择一种合适的RFID技术是一项关键的决策,此时考虑最多的就是RFID的频率选择问题。

由于RFID的频率会直接影响到阅读器的识读距离、RFID的标准以及RFID系统的兼容性等多方面的问题,因此我们在选择RFID的频率时,应考虑到以下三方面问题:

一是业务需要。

一般来说,在物流过程采用的RFID的频率可分为433MHz、915MHz等频率的超高频(UHF)系统和13.56MHz的高频(HF)系统。

主动式UHF系统读取距离可达90米左右,被动式UHF系统支持三至四米的读取距离,HF系统读取距离则只有10厘米左右。

二是今后的国家标准。

目前,RFID技术在各国使用的频率不统一。

例如,北美指定使用915MHz;欧盟明确规定430-434.79MHz频段为RFID使用;日本将原定给GSM手机使用的950-956MHz划分给RFID使用。

我国RFID频段划分尚未明确,这就给我们未来军队物资采购和军地物流一体化添加了许多变数。

三是系统兼容性。

统一标准有助于供应商们生产兼容的芯片、阅读器以及相关的硬件和软件,这样也有利于降低成本。

同样,为了在供应链中获取最大利益,不同的商业伙伴需要使用相互兼容的RFID系统,这样才能跨越部门合作与军地合作。

实施(试点)方案。

实施RFID基本步骤可分为以下六步:

必要性与可行性分析;明确实施RFID技术的预期收益;选择合适的RFID技术;构建与RFID相适应的IT系统及物流系统;小范围试点;正式推广应用。

小范围试点的目的主要是检测RFID技术在我军应用过程中可能出现的问题,同时,还要注意RFID技术采用后对军事物流运作效率与效益的影响。

为节省成本,我们可以选择供应链中的一个或几个环节来进行试验。

在此,建议选择能在最短时期内产生最大利益的过程。

通过小范围试验,企业不仅可以发现RFID实施中出现的技术和管理问题,而且还能通过试验来检验开始制定的投资回报(ROI)是否能现实。

试点过程中,我们要抱着边实施,边发现问题,解决问题后继续实施的态度,同时,还应参考以前尝试者试验过程中的经验教训,并让RFID项目涉及的部队用户、地方企业和部队后勤部门参与进来,听取他们的意见和建议,这既有助于企业在实施RFID技术的过程中少走弯路,同时还可以检验RFID应用后带来的改进能否真正符合部队的需求。

在此,我们还应该考虑到,在小范围试验阶段测试出的问题可能会使我军重新考虑RFID的实施目标,从而对ROI进行调整,而且,这又会影响到随后几个步骤,所以,我们应全面考虑并反复测试。

试点工作完成后,我们就可以将RFID技术正式推广应用了。

与小规模试验相比,全面推广阶段在以下一些方面有了进一步的拓展。

首先,范围上。

RFID技术的应用范围已经由供应链的一个或几个环节扩展到整条军事供应链;其次,人员上。

RFID技术实施过程进展到小规模试点阶段时,涉及的人员大多是管理人员和专业技术人员。

随着RFID技术在军队后勤中正式推广应用,一些不太熟悉RFID技术的操作人员也会参与进来,所以,我们要做好有关人员的培训工作。

再者,评价指标。

RFID在军队中正式推广应用后,我们要建立起完善的绩效评价体系,建立起针对各环节的RFID实施绩效评价指标,对其实施绩效进行综合评价。

4.3立足我军,努力夯实各项基础

第一是RFID技术标准的制定。

目前我国尚未出台正式的RFID技术标准,包括ISO、EPCglobal、国家信息产业部、中国物品编码中心等多家机构和部门都在争相努力把自己的标准推行为国家标准。

表面上看,制定、发布和实施RFID标准的目的是解决编码、通信、空中接口和数据共享等问题,最大程度地促进RFID技术及相关系统在我军乃至我国的应用。

实际上,RFID标准还涉及物品信息控制权和RFID产业控制权,关系着国家安全、技术战略实施和RFID产业的发展。

自主建立RFID标准是保障信息安全的需要。

国家信息安全高于一切,在RFID标准的制定过程中,应牢牢把握这个核心。

RFID标准中涉及国家安全的核心问题是编码规则、传输协议、中央数据库等,我国必须警惕信息侵略,国家必须掌握电子标签领域发展的主动权。

RFID的使用离不开中央数据库,谁掌握了产品信息的中央数据库和电子标签的注册登记和密码发放权,谁就获得了全部产品、产品身份、产品结构、物流及市场信息的拥有权。

没有自主知识产权的RFID编码标准、芯片和核心技术,就不可能有真正的信息

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