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浅析RFID在图书管理上的应用
毕业论文
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指导教师
2010年12月10日
摘要
随着时代的不断前进,咨询文化的愈加发达,知识经济现象也日益显著,图书馆已成为咨询服务的要地。
而中大型的图书馆一方面由于进出人数众多,以及大量的馆藏图书,经常遇到诸如图书失窃、长时间排队借还书、无法快速准确的盘点图书等问题。
如何有效并以崭新的风格来发挥应有的功能,乃是跨世纪时代全方位图书馆事业健全发展所需面临的首要问题。
本文通过讲述应用RFID技术来测量、存储图书档案以解决图书被毁被盗问题。
由于每一本图书都有不同的物理特性,RFID系统是在图书借阅时将测量到每一本书的物理特性存储到具有感应读写功能的电子芯片内,在图书归还时利用本系统再一次检测图书的物理变化,从而判断其是否被破坏,达到图书档案防盗的目的。
RFID技术在图书馆中的应用可达到省人化,省时化和省力化,以提供作业管理与相关决策分析。
RFID的应用普及化及可观效益应是可预期的,学校应重视科技应用,才能创造未来,需投资科技,善用科技,才能打造更优质的校园环境。
关键词:
RFID图书管理校园管理信息化
目录
前言-1-
第1章RFID的概述-2-
1.1RFID的概述-2-
1.2RFID的工作原理-3-
第2章图书管理现状及存在的问题-4-
2.1图书管理现状-4-
2.2目前图书管理存在的问题-4-
第3章RFID在图书管理上的应用-6-
3.1RFID与条形码相比其优势-6-
3.2图书馆运用RFID技术的作用-8-
3.3RFID管理系统在深圳图书馆的应用-10-
第4章RFID智能管理在我院图书馆的建议方案-12-
第5章RFID技术在图书馆的应用前景-14-
结论-15-
致谢-16-
前言
无线射频识别(RFID)技术也许是人们对其前景最为看好的技术之一,有人称其为一项具有革命性的技术。
RFID的应用领域广泛,发展迅速,正在逐步走向成熟。
2004年初,美国CNN公布当年对人类生活产生巨大影响的十项技术中,RFID位列第三
调查报告显示,2005年中国市场使用的RFID标签(电子标签)数量超过1亿个。
2006年仅第3季度国内RFID市场整体规模就达到7.78亿人民币,同期相比增长37%。
2005年RFID跨行业应用总体市场规模为14.77亿元人民币。
到2010年RFID跨行业应用总体市场规模将达到298.37亿元人民币,2005~2010年的复合年平均增长率可高达82.4%。
IDC的分析师指出,中国的RFID应用市场已经经过了导入期,进入初级应用阶段。
在这一阶段RFID的应用覆盖了政府、物流行业(含邮政)、制造业、交通运输业、通信业等多个行业,超高频RFID主要应用领域包括供应链(含制造、交通运输与物流、零售)、人员票据管理、资产管理和车辆管理等。
RFID技术带来的经济效益也开始呈现在世人面前。
产品包装带有RFID标签的企业在国际上具有明显的竞争优势。
是否具有“RFID能力”已经成为衡量企业竞争力的新标准。
美国大型零售商沃尔玛(Wal-Mart)每年在中国要采购数十亿美元的商品,但供货商要供货给它,必须在外包装上使用RFID标签。
随着RFID应用规模的扩大,RFID标签的价格也在不断下降。
沃尔玛货箱及托盘上的RFID标签现在已经降到13美分至15美分之间,其最终目标是降至5美分以下。
中国作为世界制造大国,为适应与国际接轨的需要,越来越多的厂商都需要关注RFID这项技术的实施和应用情况。
另外RFID是利用无线射频技术识别货品,它具有循环使用、顺架、排架和防盗的功能,同时它还比条形码具备更多的优势,它可以取代或作为现有条形码的补充。
当劳动成本需要作为考量的情况下,例如借还书手续、典藏、排架、顺架、管理信息系统等工作,RFID能比传统的图书馆条形码更关加有效率。
它是一种以结合射频技术为基础微电子技术。
图书馆图书资料的信息存储在有微型晶片的标签上,同时使用射频技术进行
信息交流。
在欧、美等发达国家与地区的图书馆领域,利用RFID标签对图书、录像带等馆藏资料进行跟踪管理越来越普遍,在新加坡、马来西亚、泰国等亚洲地区的国家也于几年前开始采用RFID图书系统,中国首家RFID图书应用系统已在开馆的新深圳图书馆投入使用,这标志RFID图书数字标识系统正式登陆我国图书馆领域。
第1章RFID的概述
1.1RFID的概述
射频技术的历史可追溯到20世纪30年代,但是,它的基础可以追溯到19世纪无线电的发明。
RFID技术应用的物理原理与无线广播所使用的原理是相同的。
无线波是一种电磁能量,可以用于发射和接收各种类型的数据。
当通过无线电台广播的声音或音乐时,实质上是将音频信号用特定频率进行调制后用无线电波发射出去。
在远距离无线电台的地方,接收者使用收音机收听广播时,实质上是对无线电台传出来的无线信号(声音或者音乐)进行调制解调并恢复原音频信号。
当人们坐在汽车上接收广播电台的节目时,可能会发现,收音机的接收质量是变化的。
一般距发射台越远,信号就越弱。
无线电台发射所覆盖的区域,是由通信链路双方的环境条件和天线的形状、发射信号的功率所决定的。
在使用无线射频技术时,情况是类似的:
无线电台发射器的功能就像RFID标签,收音机就像识读器,而天线、无线电波频率、发射功率决定了RFID可达到的识别范围。
无线射频识别(RFID,RadioFrequencyIdentification)技术通常以微小的无线收发器为标签(Tag)来标志某个物体,这个物体在RFID技术中通常称为对象(Object)。
标签上携带有一些关于这个对象的数据信息。
作为标签的无线收发器通过无线电波将这些数据发射到附近的识读器(Reader)。
识读器可以对这些数据进行收集和处理,并且可以通过计算机和网络处理和传送它们。
RFID是结合了无线电、芯片制造及计算机等多学科的新技术,是自动识别技术的一种全新形式。
RFID小可用于门禁控制、文件管理;大可用于提高供应链的可视化程度,确保国家、军队的物资供应;日常生活中可用于身份识别、电子付费;生产中可用于装配线的自动化。
RFID技术的出现极大地提高了采集数据的速度,特别是在运动过程中实现了快速、高效、安全的信息识读和存储,而且具有信息载体身份的惟一性,这些特性决定了RFID技术在图书馆领域的广泛应用。
RFID的特点是利用无线电波来传送识别信息,不受空间限制,可快速地进行物体追踪
和数据交换。
工作时,这种电子“标签”与“识读器”的作用距离近可以小于1cm,远可以达到数十米甚至上百米。
通过这种对对象进行非接触式信息采集处理的方式,可实现对各类物体(如设备、车辆和人员)在不同状态(高速运动或静止)下的自动识别,从而实现对对象自动化管理或控制。
在图书馆的应用中,RFID标签可为一本书籍或一张光盘存储一个唯一的标识符号,并且可以通过这个符号进行快速高效的流通处理和库存管理。
1.2RFID的工作原理
射频识别(RFID)的通俗叫电子标签,它由标签、解读器和数据传输和处理系统三部分组成。
标签也被称为电子标签或智能标签,它是内存带有天线的芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。
RFID标签具有持久性,信息接收传播穿透性强,存储信息容量大、种类多等特点。
有些RFID标签支持读写功能,目标物体的信息能随时被更新。
解读器分为手持和固定两种,由发送器,接收仪、控制模块和收发器组成。
收发器和控制计算机或可编程逻辑控制器(PLC)连接从而实现它的沟通功能。
解读器也有天线接收和传输信息。
数据传输和处理系统:
解读器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。
最常见的是被动射频系统,当解读器遇见RFID标签时,发出电磁波,周围形成电磁场,标签从电磁场中获得能量激活标签中的微芯片电路,芯片转换电磁波,然后发送给解读器,解读器把它转换成相关数据。
控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。
第2章图书管理现状及存在的问题
2.1图书管理现状
目前,世界范围内正在掀起数字图书馆建设高潮。
数字图书馆已成为国际高科技竞争中新的制高点,成为评价一个国家信息基础设施水平的重要标志。
数字图书馆是伴随着互联网发展而产生的一个正在成长中的新生事物,是为了从根本上改变目前互联网上信息分散、无序、不便使用的现状而提出来的下一代互联网上信息资源的管理模式。
它通过集成和利用最新的计算机技术、通信技术以及数字化的多媒体信息内容,建设超大规模、可扩展、可互操作的分布式海量知识库群,并提供在互联网上高速、跨库检索的电子存取服务。
简单地说,数字图书馆就是运行在高速宽带网络上的、分布式超大规模的、可跨库检索的海量数字化信息资源库群。
在我国,正式提出数字图书馆概念并导致后来大规模研发工作的是1996年在北京召开的第62届国际图联(IFLA)大会,并且成为该会议的一个讨论专题。
数字图书馆在我国从1998年开始升温,在国家科技部的支持和协调下,国家863计划智能计算机系统主题专家组设立了数字图书馆重点项目——“中国数字图书馆示范工程”,这是一个由国内许多单位联手参与的大文化工程。
该工程于1999年启动,首都图书馆成为“中国数字图书馆工程首家示范单位”。
2001年5月23日,国家重点科技项目“中国试验型数字式图书馆”通过专家技术鉴定。
目前,中国数字图书馆已经进入初步实用阶段,我国的数字图书馆研究、建设已经初具规模。
2.2目前图书管理存在的问题
目前我国传统的图书流通管理采用条码系统,条码为馆藏标识功能。
该管理系统存在的主要问题有:
(1)现有的借还书流程仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置然后才能扫描条码。
这样的操作流程仍然较为繁琐,借还书效率比较低。
(2)条码容易破损,这样不仅会影响借还书的效率,同时也会影响读者对图书馆的满意程度。
因此,需要引入先进的读写技术以实现自动化的图书借还流程,提高信息
存储的安全,提高信息读写的可靠对,也提高借还书的速度。
(3)依靠人工的图书盘点工作,特别是书架图书的盘点工作量太大而且效率很低。
图书管理员盘点书架图书要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录,费时劳神却又很难达到目的。
(4)图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动,加上图书馆工作本身就很繁重,很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想;由于管理上存在缺陷,图书馆管理者对图书馆的管理也大伤脑筋,加上读者也对图书馆表示不满,导致图书馆人员对图书馆工作满意有所下降。
由于图书馆人员的规模不变而资料在不断增长,以至于收发,运输,分拣,和排架的工作量越来越多,导致图书馆员忙于搬运书籍而非图书管理业务。
第3章RFID在图书管理上的应用
3.1RFID与条形码相比其优势
RFID的应用非常广泛,目前典型应用有物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费、汽车晶片防盜器。
射频识别(RFID)是利用无线射频技术识别货品,它具有循环使用、顺架、排架和防盗的功能,同时它还比条形码具备更多的优势,它可以取代或作为现有条形码的补充。
与传统的条码借还模式不同,RFID技术采用非接触、一次多本的方式实现快速安全简便的文献自助借还,操作简单易学,方便读者自行办理图书借还手续。
尤其是馆外24小时还书处的开通,给读者带来了极大便利,从此不再受闭馆或开放时间的局限,没有了客观条件下的文献超期限制。
采取文献准确定位和精确典藏的方式,使传统开架借阅中不可避免的错架乱架问题得到极大改善。
管理员可以应用RFID文献定位原理和便携式的扫描设备,随时巡架整架,纠正解决错架、乱架问题,劳动强度大大降低,同时RFID标签还具有防盗报警功能,无须再加装防盗磁条即可实现典藏防盗一体化。
当劳动成本需要作为考量的情况下,例如借还书手续、典藏、排架、顺架、管理信息系统等工作,与传统的条形码技术相比较,RFID技术的电子标签确实拥有条形码无可比拟的优势:
简化工作程序,降低图书丢失率、识别速度快、加速盘点作业、使用寿命长、穿透力强和无屏障阅读、统计分析图书馆利用率、安全性好。
(1)简化工作程序,降低图书丢失率
目前图书馆的纸本资料除以光学条形码(OPticalbarcode)作为每一本书的辨识码之外,为安全理由,还需加贴磁条,以防图书未经许可被携出。
如果使用电子标签,则可不必粘贴磁条,省去一道图书加工工序,在流通工作中也可省去充磁、消磁工作。
电子标签不仅存储图书资料的标识信息,也可包含安全信息,经过正常借阅图书的标签安全信息可自动写为正常状态,否则为另一种状态,当阅读器在特定的出口处检测到非借阅状态的图书时,RFID系统就自动报警。
(2)读取方便快捷
电子标签可以粘贴在图书的封面或书内其他部位,读取数据时无需打开图书,也不采用现在一定要用条形码扫描仪对准每本书上的条码,扫描办理出借手续,办理借书还书甚至可以透过书包等进行,信息简洁方便。
识别距离近的可以有20cn一30cm,远的可以有1.2一1.5米。
(3)识别速度快
电子标签一进入范围,阅读器就可以即时读取其中的信息,而且能够同时处理多个标签,多本图书,读者手捧十几本图书只要经过检测范围,一次性就办理了借书手续,实现批量识别处理。
读者归还图书完全可以利用配置无线射频阅读器的还书箱,读者只要将图书从还书口丢入箱内,显示还图书的书名、借阅者、归还日期等等信息,供还书者当场确认。
现在各图书馆设立的还书箱只能称为待山东大学硕士学位论文还图书箱,还书手续还要等图书馆工作人员一一处理,其中没少发生过误会、纠纷和差错,而电子标签的采用将彻底改变这种现象。
(4)加速盘点作业
由于条形码阅读机必须在近距离而且没有物体阻挡下,才可以辨读条形码读入数据,因此,盘点时需从书架上将每一本书取出逐册扫描。
而RFID标签通过非接触方式采集信息,并可一次读取数个记录,能极大提高清点效率。
馆藏盘点时,只需在书架上横移即可读取,简化盘点工作。
(5)使用寿命长
现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。
(6)穿透力强和无屏障阅读
在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。
而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
(7)统计分析图书馆利用率
RFID安全系统的识别统计功能可分析读者结构和图书馆利用率,并为读者提供更优质的服务。
图书馆服务的对象主要包括读者、图书和多媒体介质,当然这其中最重要的就是读者。
采用了RFID一卡通之后,可以借助于万ID安全系统,随时显示进出馆读者的人数、身份和时间。
此外还可进一步提供读者在馆与否的服务,以及读者每个月利用图书馆的累计时数、次数和每次平均停留时间,同时在读者进出图书馆时系统还能自动提醒读者是否有超期的数目及数量和天数,充分体现了图书馆的管理及服务的水平与效率。
图书馆经由这些统计资料和统计数字,作为人力配置的依据,图书上架、流通作业、查询服务及设备维护等都能使
人力资源得到最优的利用。
在图书馆管理作业自动化后,对一f图书馆形象的提高、设备的扩充都有相当的帮助,更进一步提升图一书馆的利用价值。
读者还可以使用卡通系统,选择RFID结帐,即由系统自动扣除超期、丢失图书罚款等。
此外,装有RFID读写器的智能书架,随着图书流通,会自动显示图书的流通情况,帮助馆员进一步了解图书的使用情况。
(8)安全性好
由于RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造
3.2图书馆运用RFID技术的作用
图书馆是个特殊的领域,业务模式也与其他领域有着很多的不同之处。
在当今这个信息爆炸的时代,图书和各种不同形式的媒体产品也在不停地增加。
要对这些纷繁复杂的资料管理得井井有条并不是一件容易事情。
从另一个角度考虑,图书馆的读者群每天都在增加,而且如今的读者对图书馆的要求越来越高,图书馆必须提高整体的服务质量,才能够满足如今苛刻的读者的要求。
图书馆的业务要求有一个高效、便捷的管理系统,因此,很多新技术的应用是从图书馆开始的,像条码+磁条技术,最早的应用领域之一就是图书馆,而且至今仍然有很多图书馆在使用这种技术进行图书管理。
但是随着时代的发展,这种技术已经越来越无法满足图书馆业务的需要。
相比之下,RFID技术则是越来越多地被图书馆所接受,成为图书馆业务管理新的帮手。
3.2.1简化借还书流程,提高流通效率
现有的借还书流程仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置然后才能扫描条码。
这样的操作流程仍然较为繁琐,借还书效率比较低。
同时,条码容易破损,这样不仅会影响借还书的效率,同时也会影响读者对图书馆的满意程度。
因此,需要引入先进的读写技术以实现自动化的图书借还流程,提高信息存储的安全,提高信息读写的可靠对,也提高借还书的速度。
RFID系统的自助借还书,支持一次借还10本以上(可灵活设定限制)的图书,效率大为提高。
3.2.2大幅降低图书盘点和查找工作量
依靠人工的图书盘点工作,特别是书架图书的盘点工作量太大而且效率很低。
图书管理员盘点书架图书要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录,费时劳神却又很难达到目的。
引入先进的RFID图书盘点工具和方法,可实现图书盘点的自动化或半自动化。
RFID非接触、远距离、快速读取多个标签的特点,使盘点工作简单有效,RFID使从不能盘点到可以盘点、轻松盘点;同样,可以轻松实现顺架等功能;上架时可以根据书库图形化路线(相当于电子地图)指示馆员按正确位置拜访馆藏。
3.2.3改变借阅管理和安全防遗漏流程脱节的情况
图书馆防盗系统现在还是孤立的防盗系统,图书归还和上架之前要经过上磁处理,图书借出时则要进行消磁处理,工作量较大,直接影响了图书流通以及图书管理的工作效率。
在发现丢书的同时无法记录丢失图书的信息,对图书的日常盘点、补缺工作影响极大。
RFID系统对现有的管理系统进行改进,将防遗漏系统与图书流通管理系统联系起来,记录每本图书的进出库历史记录,从而可以与借还书的历史记录进行匹配。
3.2.4提高读者满意度
读者经常会对图书馆产生不满,产生的原因主要是以下几点:
(1)由于图书馆没有有效手段对图书进行盘点,但是因为管理系统没有准确的记录,结果导致了读者系统里能够查到图书,但是实际上却找不到;
(2)由于借还书的效率较低,借还书排队等候时间太长,读者无谓的浪费时间,导致不满意;
(3)借还书中出现信息读取错误、条码无法读出,增加读者等待时间,导致读者不满意。
(4)随着全社会对服务意识的不断增强,读者对图书馆的服务要求也越来越高,图书馆需要迫切提升服务水平,提高读者满意度。
图书馆采用RFID系统可以给读者带来的影响有:
避免排队等候,更方便更快捷;更长的图书馆开放时间;隐私性、选择性和独立性;高科技带来的全新感受。
3.2.5提高图书馆工作人员的工作满意度
图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动,加上图书馆工作本身就很繁重,很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想;由于管理上存在缺陷,图书馆管理者对图书馆的管理也大伤脑筋,加上读者也对图书馆表示不满,导致图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。
通过对图书馆RFID系统的应用,可以弥补管理上的缺陷,同时把工作人员从图书馆日常繁重的重复劳动中解放出来,其主要体现在以下几个方面:
(1)RFID技术大大减少了流通工作量,剩余的流通工作也是配合RFID技术的自动化工作,这样大大提高了流通馆员的工作积极性和精神面貌。
(2)RFID技术也解放了大批流通馆员,使他们可以从事其他的高级的咨询工作,如流
动服务,举办讲座、展览、培训等。
(3)图书馆人员主要工作从流通转向咨询,有助于图书馆提升人员素质,会有更多的专业人才加入,有助于图书馆其他服务工作的提高。
3.2.6改变了图书馆的服务模式
(1)可以实现无人图书馆:
RFID技术的应用,使无人图书馆成为可能,图书馆就可以实现真正意义上的24小时的全开放。
(2)图书馆业务流程的重组:
RFID解放了流通部门占有的大量人员,使图书馆的业务流程重组变得必要和可行;图书馆将从以馆藏为中心转向以读者为中心,提供给读者的服务将迈向多元化、高级化和人性化。
(3)参考咨询性工作的重要性越发突出:
图书馆的参考咨询工作是读者与信息资料之间的中介,从而使图书馆区别与一般的信息工具或者网络。
图书馆流通工作淡化后,参考咨询工作会成为图书馆的主要工作。
(4)不满足于开展阵地服务、传统服务,充分利用各种设施和技术条件,为社会公众提供多样化、个性化服务,使图书馆的服务广度与深度都得到延伸,提高公共文化服务能力。
3.2.7图书馆通过RFID技术,全面数字化管理
除了图书、光盘、馆藏珍品外,图书馆对其他方面的管理也需要数字化。
例如:
对读者的管理、行政管理、小额消费等,传统的管理费时费力,缺乏效率,对读者、馆员都很不方便。
通过RFID技术,能够有效将这些环节都数字化起来。
3.3RFID管理系统在深圳图书馆的应用
2006年7月12日,深圳图书馆新馆正式开馆。
它是一个占地3万余平方米,建筑面积有5万平方米的图书馆,其藏书数量达到400万册。
深圳图书馆创造了很多第一,它是第一个全国首家全部免费的公共图书馆;任何一个人只要有身份证就可以办借书证,不限是本地居民;它也是深圳第一家采用RFID技术的图书馆。
目前,深圳市图书馆年接待读者达到300万人次,而RFID技术帮他们轻松应对近万的读者。
通过一张小小的标签,该馆读者可以自动借还图书,一次能够完成16本图书的借还;任何一本图书,通过RFID系统查询能够清楚地知道在第几层第几号书架之上。
此外,还实现了图
书自动分拣、自动整序排架、自助清点馆藏、智能图书车和射频防盗报警等一系列自动化管理功能。
吴晞馆长说:
“在新馆不会出现排队借还书的现象,也不会想要某一本书而找不到在哪儿,因为我们在全馆率先采用了RFID技术。
”RFID标签可以为一本书或一张光盘存贮一个惟一的标识符号,并且可以通过这个符号进行快速高效的流通处理和库存管理。
新馆开馆后,将充分发挥深圳市文献信息中心区域图书馆网络中心的职能,努力建设成集大众化、研究型及数字化于一身的大型现代化公共图书馆。
新馆的开馆,也标志着深圳市“图书馆之城”建设迈上一个新台阶。
为更好的开展读者服务工作,更有效的提高员工的工作效率,改善服务和管理现状,提高图书馆的智能化管理和人性化读者服务的效率,作为图书馆服务体系改进的技术手段和新的技术亮点之一,深圳图书馆新馆在原有的自动化管理系统的基础上,引入RFID自动化管理技术,并结合图书馆的实际业务服务模式和文献管理的方式,对RFID技术在国内图书馆的应用实际进行拓展和深入设计。
从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡,RFID标签和阅读器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。
使用新设备后深圳图书馆的全部业务工作均在RFID技术的基础上进行。
目前深圳图书馆有RFID自助借还设备l3台(其中一台用于馆外24小时自助还书);RFID馆员工作站8套;RFID各种阅读器60套;RFID安全门禁系统26套;RFID智能分拣书车24台;使用RFID标签近200万个。
新馆开馆后,广大读者对RFID技术产生了浓厚的兴趣,对其便捷与高效的服务有着普遍的认同和热烈的欢迎。
RFID技术和文献智能管理系统的应用使深圳图书馆的服务水平和工作效率有了根本性的提高。
读者到馆人数比原来增加了6-8倍,外借数量增加了5-7倍。
其
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