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1 COMWAY WG-8010 GPRS DTU 使用手册 第 1 页共 23 页

2 目录 1 产品介绍 GPRS DTU 工作原理 WG-8010 功能特性 WG-8010 技术规格 产品订货型号 WG-8010 DTU 的安装 DTU 的安装尺寸 DTU 的天线安装 DTU 的 SIM 卡安装 DTU 串口管脚定义 DTU 电源的选择与安装 DTU 状态指示灯 使用 AT 指令配置 WG-8010 DTU 确认与 DTU 连接的计算机串口 启动超级终端软件 配置 WG-8010 DTU 使用 COMWAY DTU 配置软件设置 DTU 安装配置软件 将 DTU 与计算机连接并读取 DTU 信息 GPRS 通信参数的配置 ) Comway 协议 ) 透传协议 : ) 兼容桑荣协议 ) 兼容宏电协议 移动网络 APN 参数的设置 配置 DTU 的收发短信功能 发送短信的指令 接收短信模式和格式的配置指令 配置 DTU 的短信远程配置和查询 短信通道安全模式的配置 短信的远程配置和查询 配置 DTU 远程唤醒 短信远程唤醒 电话远程唤醒 第 2 页共 23 页

3 8.3 本地串口数据唤醒 配置 DTU 定时运行指令 DTU 可靠性保障机制的设置 附录 : 常用术语和界面的定义 M2M 接口界面 WG-8010 DTU 工作状态 第 3 页共 23 页

4 版权申明 本手册所有权由北京天同诚业科技有限公司独家拥有 未经本公司之书面许可, 任何单 位和个人无权以任何形式复制 传播和转载本手册之任何部分, 否则一切后果由违者自负 第 4 页共 23 页

5 1 产品介绍 WG-8010 GPRS DTU 内置工业级 GPRS 无线模块, 提供标准 RS232/485/422 数据接口, 可以方便的连接 RTU PLC 工控机等设备, 仅需一次性完成初始化配置, 用户设备就可以与服务器端通过 GPRS 无线网络和 Internet 网络建立连接, 实现数据的透明传输 ; 另外, 用户设备也可以利用 DTU 直接收发短信以及作为 GSM MODEM 连接上网 1.1 GPRS DTU 工作原理 DTU 与服务器之间的通信是由 GPRS DTU 端 ( 客户端 ) 发起的, 服务器端通过发回反馈或接受通信来对 DTU 端做出响应 DTU 端与服务器端共同组成了基于 GPRS 和 INTERNET 网络通信的应用系统 相比 DTU 端, 服务器端安装有更为复杂的应用程序, 能够接受任何 DTU 端发起的通信请求, 并时刻检测链路中的通信状态, 从而实现实时数据采集 数据库服务等应用 DTU 端需要预先知道服务器端的 IP 地址和端口号, 然后才能发起通信请求, 而一旦通 信建立, 服务器端和 DTU 端就没有区别了 域名 服务器的 IP 地址既可以是公网 IP( 固定 IP) 也可以是通过域名解析服务器获取的动态 服务器的端口号通常对应于服务器中运行的特定应用程序, 如端口号 TCP 21 被 FTP 服务使用,TCP 80 被超文本服务器 (Http) 使用 即服务器端的应用程序支持通过特定的端口号实现发送和接收数据 GPRS DTU 端与服务器端的通信和协议转换的过程见下面的示意图 : 服务器端 客户端 TCP/IP 协议栈 TCP 端口应用软件 TCP/IP 协议栈 GSM MODEM Ethernet 端口 RS-232 RS-485 RS-422 下位机 GPRS 网络 Internet 网络 图 1 第 5 页共 23 页

6 通常 GPRS-DTU 终端获得的 IP 地址为 GSM 网络运营商随机分配的其内网 IP 地址, 可以通过移动运营商的网关访问 Internet 网, 在系统应用中要特别注意的是, 移动 GPRS 网关提供的 NAT( 网络地址翻译 ) 端口映射服务具有很短的时效, 因此若需要维持双向的通信必须设置 GPRS-DTU 定时发送的心跳数据包, 从而保持 NAT 端口映射 图 WG-8010 功能特性 连接方式 : 支持 GPRS 和 GSM 传输模式 : COMWAY 通讯协议 透传协议 兼容桑荣协议和 宏电协议 传输协议 : 支持 TCP,UDP 数据中心 : 支持动态域名和固定 IP 地址访问 多备份数据中心 高效 : 100K 超大缓存 灵活 : 支持实时在线, 支持短信 电话和串口数据等多种远程唤醒方式 可管理 : 可以通过短信对 DTU 进行远程配置和查询 易维护 : 支持本地固件升级 1.3 WG-8010 技术规格 GSM/GPRS 通讯参数 标准 GSM/GPRS 频段 900/1800 MHz GPRS Multi-slot Class Class 10 GPRS Terminal Device Class Class B GPRS Coding Schemes CS1 to CS4 SIM 卡参数 SIM 卡数 1 SIM 卡类型 1.8V, 3 V 串口参数 串口数 1 串口标准 RS-232/485/422 ESD 保护 15 KV Power EFT/Surge 保护 2 KV 串口通讯参数 第 6 页共 23 页

7 波特率 300 bps to Kbps 数据位 5, 6, 7, 8 停止位 1, 1.5, 2 (when parity = None) 校验 None, Even, Odd, Space, Mark 流控制 None GPRS 传输模式 COMWAY 通讯协议 透传协议 兼容桑荣协议和宏电协议 重量 130 克 尺寸 108 x 65 x 26 mm 环境参数 工作温度 -30 to 70 0 C 工作湿度 5 to 95% RH 储藏温度 -40 to 75 0 C 电源参数 输入电压 直流 5 to 24 V GPRS 连接状态工作电流 160~250mA GSM 注册峰值电流 2A 5V 待机电流 20~25mA 产品保修 保修期 2 年 1.4 产品订货型号 WG /WG-8010A-232DTU 包括下列组成部分 : WG GPRS DTU 1 个 双频天线 (SMA 接口 ) 1 个 220v-5v 电源 1 个 RS-232 直连线 1 条 光盘 1 张包含 GPRS DTU 使用说明书 COMWAY DTU 配置软件 TCP&UDP 测试工具和 COMWAY 无线串口软件 COMWAY 无线 LED 发布系统客户端软件 WG DTU 包括下列组成部分 : WG GPRS DTU 1 个 双频天线 (SMA 接口 ) 1 个 220v-5v 电源 1 个 光盘 1 张包含 GPRS DTU 使用说明书 COMWAY DTU 配置软件 TCP&UDP 测试工具和 COMWAY 无线串口软件 第 7 页共 23 页

8 2 WG-8010 DTU 的安装 2.1 DTU 的安装尺寸 DTU 封装在金属机壳内, 可独立使用, 左右两侧有固定的孔位, 方便用户安装, 具体尺 寸参见下图 图 DTU 的天线安装 DTU 天线插座采用 50Ω SMA 连接器, 将天线按照顺时针方向旋紧 2.3 DTU 的 SIM 卡安装 SIM 卡采用吸入式自弹 SIM 卡座, 将 SIM 卡芯片面朝下, 缺角朝向 DTU 轻轻推入 SIM 卡座接口, 当 SIM 卡尾端与 DTU 外壳面持平时, 表示 SIM 卡已经安装到位 当要取下 SIM 卡时, 向里轻推 SIM 卡, SIM 卡会自动弹出 ( 参见手册题图 DTU 下端的 SIM 图标方向 ) 注意 : 在 DTU 通电的情况下严禁插拔 SIM 卡 2.4 DTU 串口管脚定义 WG DTU 的串口使用母头 DB9 接口, 标准 DB9 管脚排序如下图所示 第 8 页共 23 页

9 母头 公头 WG 和 WG-8010A-232( 支持语音接口 ) DTU 的串口的管脚定义如下 管脚定义 管脚编号 RS-232 语音接口 1 2 发送 发送 3 接收 接收 4 话音输出,SPKOUT, 输出阻抗为 32 欧姆 5 地 地 6 7 话音输入,MIC_in, 输入阻抗为 600 欧姆 8 9 WG DTU 的 485 接口如下图 A B 连接 485 总线的 Tr+ Tr- + - 分别是电源输入端子, 即 DTU 可以直接连接直流电源供电 第 9 页共 23 页

10 2.5 DTU 电源的选择与安装 该产品可以使用 +5V~24V 的宽范围电压供电, 电源纹波控制在 300mV 以内, 最大峰值电流需支持 2A 该产品在进行无线通信时瞬间电流会很大, 并且变化快速, 所以外部电源的内阻要尽量小 注意 : 电源插头极性为内正外负, 电源极性错误可能会导致产品和电源设备的严重损坏 2.6 DTU 状态指示灯 插入电源连接线, 为 DTU 供电, 若正常启动,DTU 电源指示灯将点亮注意 :DTU 串口输出 " GPRS DTU" 字符表示 DTU 初始化完成 指示灯状态工作状态说明 PWR 灯闪烁 GSM 网络注册不成功 PWR LINK 灯闪烁 无 SIM 卡 PWR 灯常亮 完成 GSM 网络注册 可以响应 AT 指令 LINK 灯闪烁 正在连接 GPRS 服务器 所有串口数据都暂存在串口缓冲区, 不响应 AT 指令, 可以响应短信接口 LINK 灯常亮 已连接到 GPRS 服务器 所有串口数据都传输到上位机, 上位机下发的数据转发至串口, 短信界面的响应时间较待机状态略有延时, 延时时间取决于 GSM 网络状态. DATA 灯闪烁 正在收发数据到 GPRS 服务器 DATA 灯,LINK 灯同时闪烁 指示 DNS 无效, 可能是 SIM 卡欠费导致的 3 使用 AT 指令配置 WG-8010 DTU 3.1 确认与 DTU 连接的计算机串口 电脑本地的真实串口通常为 Com1 和 Com2, 如果使用 USB 转串口线连接到电脑 USB 接口, 串口号需要通过如下的步骤确认 注意 : 需要在电脑上安装转接线 USB 驱动程序 打开控制面板 我的电脑 属性 硬件 设备管理器, 点击端口左边的 + 号, 展开端口列表, 设备名后会有如下图所示的相应串口号 第 10 页共 23 页

11 注意 : 设备名旁边如果有! 或者 X, 则该设备安装不正常, 请检查后重新执行上述 步骤 图 4 注意 : 使用 AT 指令配置 WG-8010 DTU 之前最好拔出 SIM 卡,SIM 安装请参阅 启动超级终端软件 打开 Windows 自带的超级终端, 建立新连接 选择此计算机用于连接 DTU 的串口号 ( 本 地的真实串口或从设备管理器查出的 USB 设备对应的串口 ) 图 5 配置此计算机的串口参数, 这些参数需要与 DTU 的串口参数一致,DTU 的缺省串口参 数如下 : 波特率 , 数据位 8 位, 校验为无, 停止位 1 位, 无硬件流控 第 11 页共 23 页

12 图 6 超级终端配置完成并正常运行后, 再给 DTU 通电启动 DTU 完成启动过程后 ( 大约 3 秒 ), 在如下界面键入 AT, 应该回显 OK, 此时说明超级终端程序与 DTU 连接成功, 可 以继续进行 DTU 的设置工作了 注意 :DTU 串口输出 " GPRS DTU" 字符表示 DTU 初始化完成 图 7 第 12 页共 23 页

13 3.3 配置 WG-8010 DTU 用户选择 TCP 协议和 GPRS 自动连接, 透明传输格式, 心跳数据保持常在线则可按如 下格式设置 DTU AT 指令 指令说明 AT^server= ds.fusionunix.com:9000 设置 COMWAY DATA-SERVER 的服务器地址和 端口号 AT^delay=-1 上电后 GPRS 自动拨号 AT^heart= 心跳间隔 30 秒, 数据是字符串 "01" AT^udpm=0 TCP 协议 AT^BAUD= 配置串口波特率 AT^UTCF=810 配置串口的数据位 8, 结束位为 1, 停止位为 0 AT^PKMD=1 设置透明传输协议 AT^SAVE 保存配置 AT^RESET 重启 DTU 使配置生效 4 使用 COMWAY DTU 配置软件设置 DTU 4.1 安装配置软件 复制 DTU 光盘中 COMWAY DTU 配置文件 目录到计算机, 运行 Dtugprs.exe 即可 见到如下图的界面 : 图 8 第 13 页共 23 页

14 配置时 DTU 最好不插 SIM 卡 ( 插拔 SIM 卡要断电 ), 防止 DTU 进入自动连接模式 4.2 读取 DTU 信息 验位 在如下图界面中, 首先选择与 DTU 连接的计算机串口号及相关通信参数 : 波特率和校 图 9 参照如上图界面中的说明, 首先关闭 DTU, 然后点击 DTU 进入配置模式 按钮, 再给 DTU 通电, 使 DTU 启动后直接进入配置模式 所谓进入配置模式, 即配置软件将 DTU 的串口参数设置为缺省参数 : 波特率 , 数据位 8, 校验位无, 停止位 1 通电约 25 秒后, 待 DTU 完成启动过程, 再点击 读取 DTU 模块配置 按钮即可正确读取 DTU 现有的配置参数 如果用户清楚的知道 DTU 的串口参数, 也可以直接设置本机串口的相关参数与之匹配, 这样给 DTU 通电约 25 秒后, 待 DTU 完成启动过程, 直接点击 读取 DTU 模块配置 按钮也可正确读取 DTU 现有的配置参数 4.3 GPRS 通信参数的配置 在选择 GPRS 通信时, 基本的配置过程如下所述 : 选择通信协议 设置服务器地址和端口号服务器地址可以是固定 IP 地址或者动态域名 选择工作模式可以选择 DTU 的工作模式是自动连接模式或是单次连接模式 自动连接模式是指 DTU 通电后, 自动连接预先设置的服务器, 发生掉线后立即重新连接 ; 单次连接模式是指 DTU 完成启动后, 进入待机状态, 需要下位机通过 AT 指令或者短信 电话等远程唤醒方式才能发起连接 设置 DTU 串口通信参数可以设置 DTU 串口的通信参数 : 波特率 数据位 停止位和校验位 这些参数需第 14 页共 23 页

15 要和连接的设备的串口通信参数完全一致, 才能保证串口通信的正常 以下按通信协议分别给以说明 : Comway 协议 Comway 协议是北京天同诚业科技有限公司基于 TCP/IP 协议开发的通信协议, 仅用于与 COMWAY DATA-SERVER 通信服务器建立连接 具体配置如下界面所示 : 图 10 COMWAY DATA-SERVER 服务器地址设置为 :ds.fusionunix.com, 端口号 :9000 DTU 模块 ID 号是出厂设定的唯一识别 ID 号 透传协议 : 透传协议就是标准的 TCP/IP 协议 图 11 第 15 页共 23 页

16 在如上图的界面中, 用户可以设置心跳包的内容 (ASCII 码或 16 进制数据 ) 和时间间隔, 心跳包是为了在 GPRS 通信空闲时避免运营商切断连接而定时发送的数据包 如上图的服务器下传数据间隔时间的设置, 是应对服务器端由于意外原因断线, 而 DTU 端尚处于连接状态, 但实际通信链路已经中断的情况 ( 此时 DTU 还在不断转发串口收到的数据, 但转发的数据会全部丢失 ) 如下传数据间隔时间设置为 240 秒, 则 DTU 如果 240 秒内没有收到来自服务器端的数据, 即认为与服务器端的连接中断,DTU 会尝试重新建立连接 ; 如设置为 0, 则 DTU 完全忽略是否收到从服务器端发来的数据 可以在如上图的自定义注册包文本框中设置第一个注册包的内容, 注册包的数据可以 是 ASCII 码或者是 16 进制数据, 通过自定义注册包用户可以方便地用来设定 DTU 识别 ID 号或者通信认证识别码 兼容桑荣协议 即兼容桑荣协议, 主要用于与组态软件建立连接, 具体配置界面如下所示 : 图 12 终端识别 ID 号 1 文本框填写的 ID 用来与三维力控组态软件进行通信, 数位只能是 8 位 终端识别 ID 号 2 文本框填写的 ID 用来与亚控组态王软件进行通信, 没有数位限制用户可以根据当地通信状态设定心跳包时间间隔, 从而维持 gprs 通信 兼容宏电协议 即兼容宏电协议, 主要用于与组态软件和调用宏电 DLL 函数的服务器端软件进 行通信, 具体配置如下图所示 : 第 16 页共 23 页

17 图 13 选择宏电标准协议用来与亚控组态王软件建立通信 终端识别 ID 号的具体数位没有限制 选择宏电透传协议用来与三维力控组态软件建立通信 终端识别 ID 号只能是 8 位数字 用户可以根据当地通信状态设定心跳包时间间隔, 从而维持 gprs 通信 5 移动网络 APN 参数的设置 APN 设置 : 缺省设置是 CMNET, 当用户在国内使用 APN 专网 SIM 卡时或在国外需要定义 其他运营商的 DNS 服务器地址时, 通过选择修改来设置, 如下图所示 : 图 14 6 配置 DTU 的收发短信功能 WG-8010 GRPS DTU 支持标准 GSM07.07 AT 指令集和扩展的 COMWAY 扩展 AT 指令 6.1 发送短信的指令 兼容 GSM07.07 AT 指令集的发短信方式, 可以直接使用相关的基本 AT 指令发送短信 同时为了简化用户编程, 提供了 COMWAY 扩展 AT 指令用于短信的发送 具体命令如下 : 第 17 页共 23 页

18 发送短信指令 AT^SMS= test 如发出此示例指令 :AT^SMS= " 测试 DTU 短信功能 " 第一个参数为电话号码, 第二个参数为信息内容, 如果信息内容包含空格, 需要用 "" 括起短信内容 如发出此示例指令 :AT^SMS= b 当信息内容含有特殊字符时, 可以采用 Unicode 编码 : 以四个 0 为结尾就认为信息是 Unicode 编码的字符串形式 6.2 配置短信的输出方式和输出格式 在 COMWAY DTU 配置软件中可以设置短信的输出方式 短信的输出编码格 收到短信的提醒方式以及短信的删除方式, 具体配置如下图所示 : 图 15 短信的输出方式包括如下 : 串口不输出短信内容 串口输出发信人手机号码 发送时间和短信内容 串口输出发信人手机号码 发送时间 短信类型和短信内容 串口仅输出短信内容 短信输出编码包括如下 : 短信原始编码 标准 UNICODE 编码 PDU 解码, 输出 GBK 编码, 当需要输出汉字内容时, 通常选择此选项 外部短信控制删除选项用来选择短信删除的控制方式, 缺省不选择, 即 DTU 自动删除 已经通过串口输出的短信 ; 如选择外部控制删除, 则需要由下位机来通过 AT 指令来删除短 信, 从而防止短信的存储空间溢出, 无法接收新到的短信 DTU 在用于收发短信时, 其串口通信参数如前在 GPRS 通信协议的界面配置, 同时 DTU 的工作模式应该选择为单次连接 第 18 页共 23 页

19 7 配置 DTU 的短信远程配置和查询 7.1 短信通道安全模式的配置 1 启动或关闭限定号码可执行短信指令功能 AT^CREN=1 1 设置启用短信 at 指令号码限制, 只执行绑定的号码发送的 at 指令 0 设置取消短信 at 指令号码限制, 执行任意号码发送的 at 指令 DTU 默认值是 1 AT^CREN=? 查询配置 2 设置允许执行短信 at 指令的电话号码 AT^CRPH= 第一个参数表示第几个手机号码, 一共可以设置 10 个号码 :0-9 第二个表示响应短信 at 指令的手机号码 如果接收到的 AT 短信指令来自未设置的手机号码,AT 短信指令不会执行 AT^CRPH=? 查看所有的授权的手机号码 3 自动同意飞信添加好友的邀请 如果飞信添加好友的邀请来自 AT^CRPH 命令设定的手机号码, 则模块会自动 回复同意添加好友, 之后便可以通过飞信与该模块通信 以上设置在如图 16 的 COMWAY 配置软件界面均可设置 7.2 短信的远程配置和查询 用户可以通过配置好的授权手机发送短信对 DTU 进行远程配置和操作 手机输入短信时, 在特殊字符中能选择到 ^ 符号, 也可以用减号 - 代替, 还可以通过飞信发短信指令 每个指令之前添加 +,DTU 会自动回复 AT 指令的执行情况 能够通过远程短信执行的 AT 指令仅限于 WG-8010 支持的部分 AT 指令 8 配置 DTU 远程唤醒 当 DTU 的工作模式设置为单次连接模式的情况下,DTU 启动后自动进入待机状态 此时, 用户如需 DTU 与服务器建立连接, 则可以通过远程的短信和电话唤醒方式, 使 DTU 发起连接 ; 也可以通过下位机向 DTU 的串口发送数据的方式使 DTU 进入连接状态 这些模式均需事先对 DTU 进行相应的设置 8.1 短信远程唤醒 用户利用短信从上述短信通道安全模式中设置的授权手机发送如下 AT 指令,DTU 第 19 页共 23 页

20 即可向服务器发起连接 AT^GPRS 或 AT-GPRS 8.2 电话远程唤醒 用户可以通过 AT 指令或在 COMWAY 配置软件中设置电话唤醒手机号 ( 如下图所示 ), 当此电话号码拨号呼叫 DTU 中的 SIM 卡对应的手机号且 DTU 处于待机状态时,DTU 即可依据已经保存在其中的服务器地址和应用程序端口号, 重新与其建立连接 图 本地串口数据唤醒 用户可以通过 AT 指令设置 DTU 处于本地串口数据唤醒方式 当 DTU 处于待机状态时, 下位机一旦向 DTU 发送数据,DTU 接收数据并保存在缓冲中, 同时 DTU 即可依据已经保存在其中的服务器地址和应用程序端口号, 重新与其建立连接 具体 AT 指令如下 : AT^DAAC=1 设置由串口数据唤醒 DTU AT^DAAC=0 串口数据不唤醒 DTU( 缺省设置为 0) 9 配置 DTU 定时运行指令 DTU 可以定时执行 AT 指令或者从串口向下位机输出文本内容 ( 即文本指令 ), 具体 配置在如下界面中进行 第 20 页共 23 页

21 图 17 通过选择是否启动定时时钟来确认是否每天进行 DTU 校时 同时定时任务只能按天来 设置, 时间按 24 小时制从 00:00 到 23:59, 最多可以设定 10 个任务 定时任务的具体类型如下 : 定时输出文本 定时间间隔输出文本 定时执行 AT 指令 定时间间隔执行 AT 指令 定时执行 AT 指令, 返回结果通过短信发送到指定手机号码 定时间间隔执行 AT 指令, 返回结果通过短信发送到指定手机号码 以上每个类型的任务配置好后, 通过点击确认添加按钮加入定时任务列表 ; 通过点击删 除所选按钮可以删除所选定时任务 10 DTU 可靠性保障机制的设置 DTU 无 GSM 信号重启时间 : 即 DTU 可以自动根据 GSM 信号状况通过重启动来恢复 DTU 的 初始状态 DTU 定时启动的时间间隔 : 更为底层可靠性保障机制, 避免因电源问题和其他系统故障 导致的死机状态, 即 DTU 发现在一定时间内 ( 设置的时间间隔 ), 未能完成诸如 GSM 注册 GPRS 连接等任务, 则启动此重启机制 第 21 页共 23 页

22 图 18 第 22 页共 23 页

23 附录 : 常用术语和界面的定义 M2M 接口界面 串口 AT 指令界面,DTU 串口的默认接口界面, 响应所有 AT 指令 串口数据接口界面,DTU 通过 GPRS 联机后, 本地系统可以通过 DTU 与远端通信, 连 续发送三个加号 +++, 可以返回串口 AT 指令界面 短信接口界面,SIM 卡注册成功后, 远端系统可以通过短信与 DTU 通信 GPRS 接口界面,DTU 通过 GPRS 联机后, 远端系统可以通过 GPRS 与 DTU 通信 WG-8010 DTU 工作状态 关机状态三个指示灯全灭,4 种接口方式全不支持,DTU 上电后进入启动状态 ; 启动状态 PWR 灯闪烁指示正在注册到 GSM 网络, 可以响应 AT 指令, 不响应其他接口 待机状态 PWR 灯常亮, 指示 SIM 卡在线, 可以响应 AT 指令接口和短信接口 拨号状态 LINK 灯闪烁指示正在连接到 GPRS 服务器, 串口进入数据界面, 所有串口数据都暂存在串口缓冲区, 不响应 AT 指令, 可以响应短信接口 联机 online 状态串口进入数据界面, 与上位机的 GPRS 数据通道已建立, 所有串口数据都传输到上位机, 上位机下发的数据转发至串口, 短信界面的响应时间较待机状态略有延时, 延时时间取决于 GSM 网络状态和 GPRS 数据量. 第 23 页共 23 页

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