数字家庭发展与应用市场形势调研报告.docx
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数字家庭发展与应用市场形势调研报告
数字家庭发展与应用
市场形势调研报告
物联网技术与应用研发中心
二〇一一年十二月六日
进入新世纪,信息技术及其产业发展方兴未艾,特别是以计算机技术和网络技术为基础、使家庭生活融入信息化的数字家庭开始加速发展。
数字家庭不仅代表着一种全新的产品和服务理念的兴起,更重要的是,代表人们的一种新的工作和生活方式。
数字家庭实现人类的数字化、智能化生存,改变人们的生活方式,使人们在现实生活世界之外又有了一个新的虚拟生活世界,因此我们的家庭生活进入了数字家庭的时代。
数字家庭对人们的生产和生活方式、思维方式、思想观念以及人生价值取向等都发生着深刻的影响。
数字家庭包含的范围极其广泛,数字电视产品、数字家庭核心控制设备产品、移动数码终端产品以及智能家电产品都归属于数字家庭所涉及的相关产品。
另外数字家庭还涉及到数字家庭主流标准的制定、数字家庭集成开发平台和集成测试平台的研究。
进入二十一世纪,数字家庭产业的发展更是与国民生活信息化程度息息相关。
2006年被誉为中国数字家庭元年,随着全球数字家庭市场的起飞,中国数字家庭市场也逐步发展起来。
一、数字家庭简介
数字家庭,(或称为智能家居)源自二十年前美国人提出的智慧屋(Smart-Home)概念。
数字家庭是指以计算机技术和网络技术为基础,各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家用电器之间的“互联互通”,使人们足不出户就可以更加方便快捷地获取信息,从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性。
事实上,数字家庭是信息产业向消费发展的一个分支,它侧重技术的应用,强调管理和控制的信息化。
从用户的角度来讲,数字家庭应该是一种数字化生活,是产品、消费和娱乐数字化的统一。
数字家庭
家庭网络英文称谓“homenetwork”,指的是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台,是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互连和管理,以及数据和多媒体信息共享的系统。
家庭网络系统构成了智能化家庭设备系统,提高了家庭生活、学习、工作、娱乐的品质,是数字化家庭的发展方向。
数字家庭是未来生活的愿景,其包括四大功能:
信息、通信、娱乐和生活等机能。
交互式网络电视(IPTV)、有线数字电视、机顶盒、电脑娱乐中心、网络电话、网络家电、信息家电以及智能家居等,都是数字家庭的体现。
二、数字家庭的发展
(一)数字家庭发展概况
14年前,数字家庭概念首次在西方国家提出。
1998年,少数发达国家开始了数字家庭的综合建设实验。
1999年3月,比尔·盖茨到中国推广“维纳斯计划”,希望专门为中国市场量身打造“机顶盒”产品,用现有的电视作为显示器,利用电话线为通道接入国际互联网。
正是“维纳斯计划”催生了中国的数字家庭概念。
由英特尔、IBM、索尼、微软、飞利浦等17家国际巨头发起,现在已经,拥有145个成员的“数字生活网络联盟”(DLNA)是最有影响力的国际标准组织之一。
在我国也形成了由联想牵头的以PC家电化的“闪联“和由海尔牵头的以家电网络化为主要特征的“e家佳联盟”。
在国家信息化政策的指引下,在互联网迅猛发展的推动下,随着数字生活推广年相关活动的开展,我国数字化生活概念深人人心。
数字家庭技术的不断成熟,数字产品日益渗透到社会生活的各个领域也都为未来数字家庭的实现奠定了基石。
第一,数字家庭产业正朝实践层面不断深人发展,数字家庭技术日益成熟,数字技术正在向大众生活渗透,家庭生活信息化进程在不断加快,个人电脑、手机、数码相机、DVD等数字产品逐步进入普通生活中。
第二,电脑产业持续发展,家用电脑普及率不断上升。
第三,通信技术和互联网的迅猛发展。
目前,我国的电话用户、网络规模已位居世界前列。
其中电话用户合计达到10.4亿户,互联网网民总数达到3.6亿人,均居世界第一;宽带接入用户达到9932.8万户,居世界第二;全国99.8%的行政村和93%的20户以上自然村通电话,96%的乡镇通宽带,91%的行政村能上网。
(二)数字家庭发展的特点
1、反映信息技术的发展势头依然强劲,产业空间十分广阔。
近年来,人们一直在关注引领新一轮经济增长长周期的战略技术与产业问题。
随着美国经济结构调整步伐的加快,世界范围内围绕着新能源的投资和产业发展急剧升温。
有观点认为,信息技术作为经济增长引擎的时代已经过去。
这种观点值得商榷。
应该看到,信息技术及其产业的贡献不仅在于其自身的产值总量和附加值,更为重要的是信息技术渗透到经济社会各个方面,深刻影响着人们的生活和生产方式。
上世纪90年代世界经济保持较长时期增长的根本原因,就是计算机硬件和软件的成本下降使得信息技术得到广泛应用,从而大幅度提高了全社会劳动生产率。
美国经济学会前主席、哈佛大学经济学教授DaleHorgenson认为,信息技术是美国近30年来劳动生产率提高的最主要因素,而且今后还将是带动经济增长的最主要力量。
中国数字家庭近几年以用户数每年翻番的速度快速增长,也从一个方面客观反映了信息技术及其产业的发展潜力。
2、反映了技术融合的发展趋势,开放、合作和集成创新日益成为企业的战略选择。
随着计算机技术的日臻完善和通信技术的数字化,这两大技术日趋融合使得信息技术进入了信息传输、处理、储存一体化的新时代。
一方面,现代通信系统在计算机的控制下实现了传播的自动化、高效化和各种通信方式的一体化;另一方面,计算机借助通信线路实现了网络化。
从未来发展趋势看,处理数据、语音和图像的三种技术的融合成为主要方向。
数字家庭集成了多媒体信息处理、网络接入和智能家居控制等多种技术,集中反映了技术融合的这一发展趋势。
在这一新的态势下,没有一个研究组织或者企业能够独占所有领域的领先优势,创新主体之间从竞争、对立的关系日益演变成为共生、互补的关系,开放、合作和集成创新正在成为企业技术创新的主要方式。
自数字家庭的概念兴起至今,从国际到国内,从芯片厂商到终端厂商,从运营商到内容提供商,企业之间通过各种形式的战略联盟整合数字家庭解决方案,拓展了集成创新的新模式。
3、反映了信息化社会正在发生重大变化,终身学习不再是梦想。
科学技术日新月异的发展,使人类社会进入了“知识爆炸”的时代。
资料显示,目前人类知识总量的翻番周期愈来愈短,从过去的100年、50年、20年缩短到5年、3年。
在农业经济时代,人类只需要7到14岁的学习就能胜任日后的工作;在工业经济时代,人类的学习时间延伸为5到22岁;而在当今知识经济时代,只有坚持终身学习,不断更新技术和技能,才能适应时代的发展。
随着信息化技术和手段的普及,终生学习不再是高不可攀的云梯,同时学习的理念和方式也出现了新的变革。
特别是通过数字家庭、网络学校等新的教学媒介,终身学习的方式从强调被动的“教”转变到重视主动的“学”,学习的手段从传统的课堂听课转变到依托信息多媒体获取学习资源,学习的时间从固定转变为更加灵活。
这些都使得终身学习成为越来越多人的选择。
4、反映了网络技术对信息控制和传播产生决定性影响,数字家庭成为文化和价值观争夺的重要阵地。
信息技术属于生产力范畴,本身并不具备意识形态和价值取向。
但是通过网络技术控制信息的传播,就能对人们的文化和价值观构成重要影响。
目前,经济科技的全球化加速了信息在世界范围内的流动,促进了不同文化的交流融合,增进了不同民族之间的相互了解,使得世界更加多姿多彩。
但是,我们也看到,一些发达国家借助先进的技术手段和资本的优势控制了全球的网络传播渠道,源源不断地向世界各国倾销其文化和娱乐产品,从而输出符合其利益的价值观和意识形态。
这使得许多网络用户在不知不觉中认同和接受了西方的价值观,进而怀疑自己民族的文化和价值取向,造成社会价值标准混乱和精神困惑,一些国家甚至出现否定了自己民族文化的文化殖民主义现象。
因此,越来越多的国家开始高度重视数字家庭等新兴网络传播媒介的阵地作用,着力于弘扬自身民族文化和价值观,增强抵御殖民文化冲击的能力。
(三)广东省数字家庭发展
近年,广东省在数字家庭推广应用方面做了有效的尝试,推出了广东省政府主导的《数字家庭行动计划》(以下简称“行动计划”)。
由广东省信息产业厅提供资金支持,组织多家相关企业组建了非赢利性企业化运作机构—广东省数字家庭公共服务技术支持中心,承担为产业合作、技术标准、产品检测、示范展示提供平台式的公共技术支持。
并代表数字家庭行动计划联席会议进行政府资源协调,贯彻和执行联席会议成员单位交付的有关数字家庭建设和试点工作任务,制订数字家庭“十一五”发展规划和试点工作方案,组织数字家庭产业联盟,编制产业技术标准,开发相关专利和技术,统筹各地数字家庭试点工作和组织国内外企业参与广东省数字家庭试点建设和推广工作。
广东省首先确定在南海市进行试点。
按照行动计划和联席会议的要求,协调网络运营商、内容提供商、技术与产品服务提供商,实验建设为包括广电结算系统在内的多个网络之间业务互通互联,提供数据结算服务的网间公共结算平台、多媒体资源库和资源管理平台。
2008年9月27日,中国电子工业标准化技术协会数字家庭互动应用标准工作委员会(简称“标工委”)正式成立,它标志着我国在数字家庭互动应用标准领域迈出了实质性的步伐,广东在数字家庭领域的“3C融合、互联互通”产业化也由此开启。
同时,新成立的标工委也在推进与e家佳、闪联、AVS等数字家庭基础标准的衔接,这将使作为信息电子、家电产品制造大省的广东在标准层面上迎来更高速发展的契机。
作为代表信息技术及产业应用发展方向的数字家庭产业在未来必将形成大规模应用,有专家预言,未来五至十年,广东“数字家庭互动应用”产业规模将达800亿人民币。
(四)我国数字家庭发展应关注的问题
1、要准确把握信息技术发展的最新前沿。
近年来,美国在超微基础性器件和下一代网络的发展方面取得了重要进展。
随着科学家对物质微观结构认识的深化以及加工技术的发展,超微材料和器件的生产已经成为现实。
特别是基于分子装配的纳米技术的应用,使得人们能够对物质的结构进行控制,这些颠覆性的技术有可能使得现有信息产业发生深刻革命,如产生生物计算机、量子计算机等。
在下一代互联网方面,美国国防部一直在推动采用IPv6以取代现在广泛使用的IPv4,而国家科学基金会则推出“后IPv6网络”GE-NI,即“网络研究的全球环境”,着力探索新的互联网架构以促进科学发展并刺激创新和经济增长,顺应21世纪的迫切需求。
我国目前也在IPv6领域进行了大量研发工作,并参与了有关技术标准和协议的制定。
在计算速度、集成度和网络带宽持续快速提升的同时,数字地面移动通信、卫星通信、蓝牙、P2P、网格、云计算和智能化等新技术也在不断涌现和进入数字家庭领域,成为数字家庭发展的新趋势、新前沿。
我们的企业和科技工作者要高度关注这些领域的前沿进展,把握好信息技术领域新的技术革命带来的挑战和机遇,以掌握竞争的主动权。
2、要高度关注数字安全问题。
数字安全是近年来公共安全领域出现的新问题,信息基础设施对于国家安全所具有的特殊意义也日益凸现。
特别是在网上银行、网上付费、网上订货、网上医疗、网上监测和控制、网上信息存储和利用、网上信息发布等领域,数字安全尤为重要。
此外,病毒、黑客攻击、网上非法传销、诈骗、非法广告、传播淫秽资料、窃取商业秘密、破坏个人隐私、诽谤、发动恐怖袭击、散布颠覆政府或分裂国家的言论乃至于组织非法活动等,都是网络安全要解决的问题。
目前世界各国都在不同程度上面临着数字安全问题。
对数字安全的技术开发、风险评估、安全规划、技术标准、管理防范、应急响应以及相关培训等诸多方面存在着紧迫的需求。
在数字家庭发展中,数字安全无疑是政府、企业和人民群众重点关心的问题之一,同时这一领域也蕴涵着巨大的商机。
3、要高度重视信息技术节能环保的发展方向。
作为应对全球气候变化的一个重要举措,当前信息技术的发展更加趋向于高效节能和绿色环保。
特别是近年来纳米技术领域的不断突破,使得微电子技术加速进入后光刻时代,微电子与电子器件及集成结构功能将向着高集成度、高速度、低功耗、低成本方向发展,从而能够生产出更高效率、超低能耗的宽带网和计算机。
主要国家政府在政策上加大了对信息技术向节能环保方向发展的引导力度,比如美国政府的能源之星计划鼓励企业生产、消费者消费绿色节能环保产品。
我国是位居世界第二位的能源消费大国,近年来能源消费增长率一直在15%以上,面临着日益严峻的能源供给以及生态环境的压力。
党中央、国务院已经把节约能源作为宏观调控的主要内容,作为转变发展方式、优化结构的突破口和抓手,企业和消费者要积极响应国家的这一战略调整,增强节能环保意识,努力形成绿色、健康、节约的消费模式。
4、要把数字家庭作为普及现代科技知识、弘扬科学精神、推进科学教育的重要途径。
2006年,党中央、国务院召开了全国科学技术大会,出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,确定了建设创新型国家的战略目标,这不仅要求我国的产业结构实现战略调整,增长方式实现根本转变,更重要的是,这是一次人类历史上规模空前的系统工程,也是一场深刻的社会变革,需要动员全国各族人民的积极性和创造性,需要大幅度提高全民族的科学文化素质,使得人民群众真正成为自主创新实践的主体,成为自主创新成果的享有者和受惠者。
要实现这一目标,我们还必须在全社会更广泛、深入地普及现代科技知识,弘扬科学精神,推进科学教育。
数字家庭在这方面大有可为,其意义不仅在于提供了及时、有效的新闻和信息传播载体,更为重要的是,数字家庭有利于推进我国的数字化生活普及,提高全民文化和科技素养,使人民群众更好地掌握运用信息技术的基本技能,增强利用互联网学习新知识的意识,从而提高全社会的数字化机会。
这也是面向未来提高我国综合竞争力的一个重要内容。
中国科协十分重视在新的时代背景下进一步拓展科普工作的方式和内容,也希望各级科协关注、支持数字家庭的发展,并利用这一新的传播媒介扩大科普工作的阵地。
5、要坚持正确舆论导向与传播客观健康信息和通达社情民意有机结合。
互联网在我国的健康快速发展,满足了人们多层次、专业性和多样性的精神文化需求,提供了更加开放、及时、交互的信息传播和沟通方式,也开辟了人民群众参政议政的新方式和新渠道。
近年来,党和政府更加重视利用现代信息手段密切与人民群众的联系,从“政务公开”到“网络监督”,从“网络问政”到“问政于民”,人民群众向党和政府表达诉求、抒发已见、建言献策的渠道更加通畅,进一步体现了我国的社会主义民主。
同时,我们也要高度重视网络传播的开放性、隐蔽性、交互性可能带来的问题和负面影响,防范敌对势力利用网络传播对我意识形态领域的渗透和分化,杜绝不健康信息对青少年身心健康的危害。
数字家庭的发展必须坚持社会主义核心价值体系这一正确导向,服务政治稳定、团结和睦、奋发向上的舆论环境这一大局,在网络空间中构建积极健康向上的文化娱乐和新闻信息传播环境。
6、要着力打造具有国际竞争力的中国数字家庭产品和服务。
随着网络技术的不断发展,信息资源已经成为了继物质、能源之后的第三大重要资源,网络空间也被视为继陆地、海洋、天空之后各国争先抢占的新边疆。
在国际竞争日益激烈的格局下,谁在网络空间取得优势,谁就掌握竞争的主导权。
我国具有广袤的国土面积和众多的人口,普及数字家庭意味着一个潜力巨大的新兴市场的启动。
我国在信息产业领域已经涌现出一大批自主创新和拥有自主知识产权的技术和产品,应该乘势而上,在数字家庭市场取得更大的份额和优势。
不仅如此,我们还应该高度关注基于数字家庭的网络信息服务市场,使这一市场资源得到最充分的利用。
目前新出现的网络电视、手机报等新兴媒体传播方式,就很好地贴近了受众、贴近消费者,也培育出一批新的文化传播企业。
希望这些企业把市场做好、做强、做大,最终走向世界,把中国文化、中国精神传播到世界各地。
此外,随着数字家庭的日益普及,在家办公越来越时尚、比例也将越来越高。
它不仅可以缓解交通拥堵、减少能源消耗和碳排放,而且可以兼顾工作和家庭,节省时间,提高工作效率和生活质量,值得大力提倡。
7、要把关注的目光更多地投向农村地区和欠发达地区,防止或者消除数字鸿沟。
近年来,世界各国日益重视信息化时代出现的竞争新态势,关注“数字鸿沟”加剧发展不平衡等问题,采取了多种形式的政策措施普及宽带网络、数字家庭产品和服务。
比如,韩国政府最近10年斥资数十亿美元普及有线及无线网络,使得韩国95%的家庭都通过宽带接入互联网,普及率位居世界首位。
尽管我国在信息化水平上取得了长足进展,但是在家庭网络普及率、宽带网普及率及用户能够享用的实际带宽、公民数字素养等方面,与发达国家的差距仍十分显著。
根据最新数据,目前我国内地家庭宽带网普及率为21%,仅排名全球第43位。
另据2006年国际电信联盟的“数字化机会”排名,韩国高居榜首,而我国仅排名第74位。
造成这些差距的主要原因,是我国广大农村以及经济欠发达地区信息化水平的滞后。
因此,提高农村和欠发达地区宽带网普及率,依然是当前一项紧迫而又艰巨的任务。
希望全社会都来关注这一问题,也希望我们的企业能够面向农村市场开发出更加经济、便捷的数字家庭产品,使各类信息服务能够更多地惠及广大农村的千家万户,使农村的孩子们更多地利用网络提高学习知识的能力,从而获得更多的发展机会。
8、要特别重视网络知识产权问题。
随着互联网和数字家庭的日益普及,网络知识产权问题越来越突出。
众所周知,知识产权一般具有法定排他性、地域性、时间性等特点,但在网络环境下,这些传统属性的边界日益模糊,出现了跨国界、法律边界模糊、公共利益与商业利益交融、涉案主体难确定、技术手段复杂、取证和执法难、变化频繁等新的特征。
数字家庭技术产业的发展与内容产业的发展相辅相成,必然涉及到大量传统的和新的网络知识产权问题。
数据库、计算机软件、文字和多媒体等数字化作品在网络上的公开、传播、上传、下载、链接、复制等一系列行为很难被掌握,很容易侵犯权利人的利益,甚至会带来深层次的社会问题。
我国虽然已经制定了规范网络运营商、内容服务商和网民行为的相关法律法规,但总体来看,关于网络的知识产权法律体系还很不完善,专业人才不足,不能适应网络技术和信息化迅猛发展的形势要求。
这就要求我们必须研究网络知识产权方面的新情况新问题,不断完善有关法规制度,教育广大公众强化知识产权意识,大力培养专业人才。
我们既要保障权利人的合法权益,又要保障社会公众获取信息和表达思想的合法权益,还要有利于数字化家庭的发展和普及。
只有这样,数字家庭才能得到健康发展。
三、数字家庭的应用
(一)数字家庭应用的基本现状
数字家庭领域目前使用的是UPnP协议。
UPnP是数字家庭的核心标准,为数字家庭设备的接入、设备发现、服务描述等制定了一系列的规范。
它也是一种架构在TCP/IP和HTTP技术之上的、分布式、开放的网络结构,以使得在联网的设备间传递控制和数据。
它对某一设备的描述以XML的形式表示出来。
UPnP技术实现了控制点、设备和服务之间通信的支持,使用UPnP,设备可以动态加入网络,自动获得一个IP地址,向其他设备公布它的能力或者获知其他设备的存在和服务。
UPnP协议规定了数字设备进入网络的过程和申明功能的过程,也规定了一定的加密和认证,并由控制台统一在事先在每个数字设备中设置其他设备的访问权限,同时,在整个协议运行期间控制台离线仍然可以很好的工作。
然而,由于没有统一的登录和管理的协议,使得在目前数字家庭的应用中任意2个设备在请求资源时都需要进行一次登录认证。
一方面,设备加入或者退出网络时会造成很大的网络传输;另一方面,如果要改变一个设备的访问权限也会有很大的不便。
本文提出一项新的SSO的协议,在保证原有一些优点的基础上增加了统一的登录和管理的解决方案,使得数字家庭在应用中能得到更好的性能。
(二)数字家庭应用的十大重点技术
1、网络双向改造技术
包括CableModem技术、光调制传输技术等有线电视网络双向改造技术。
2、公共支撑平台建设
包括网间公共结算平台、公共多媒体资源库平台和公共资源管理平台的组织
,设计和建设,同时还将包括呼叫中心,体验中心等配套设施的建设。
3、电子认证技术应用
在网间结算平台和机顶盒中,通过电子认证技术,实现信息内容的完整性保护、数据的保密与鉴别、用户的身份鉴别和消费行为的防抵赖等功能。
上图是内容与服务管理系统中应用数字证书的网络结构,在结算系统、业务管理系统中应用数字证书的网络结构与上图类似。
最终实现在各系统前端和服务器之间的身份认证(证书验证和证书状态查询验证系统),用数字证书保证数据传送的机密性(数字加密)、完整性和不可否认性(签名和可信时间戳系统)。
4、增强型双模机顶盒
开发集成DRA、IC智能卡读卡模块、电子认证处理模块和DRA解码模块等能满足数字家庭试点服务功能需要的各种机顶盒产品。
DVB-C机顶盒与数字家庭公共网关各自为独立的设备,DVB-C机顶盒提供可控制的RS232接口,两者通过音视频接线、控制线连接进行交互控制。
DVB-C输出的复合视频画面和声音,经过数字家庭公共网关的输入端,传送到内部进行画面处理,使两套设备的两个遥控器合为一个。
机顶盒网络结构
5、数字电视遥控器
设计能够提供数字电视信息化应用和互动服务控制功能、提供简易文
字输入、语音输入和控制家庭摄像头等功能的遥控器。
6、数字家庭典型应用终端设备
智能信息家电产品,智能移动多媒体数据终端,数字家庭益智娱乐多媒体终端,数字家庭远程医疗康护系统及设备,数字监控关键设备与应用系统,可移动的数字家庭智能终端等。
7、Linux技术在数字家庭中的应用
基于Linux的嵌入式应用系统,基于Linux的增值服务平台等。
8、数字定位相关技术及产品研发
面向家庭成员在公共场所的动态位置定位、追踪、动态信息获取和交换理论方法和关键技术,车载系统包括车载智能导航系统,车辆防盗报警系统等。
9、数字家庭网络技术标准
数字家庭网络管理标准,数字家庭网络通信协议标准,数字家庭网络系统体系结构及参考模型标准等。
10、数字家庭网络设备互联互通标准
数字家庭终端设备互联互通测试技术及指标研究,数字家庭异构网络自动控制标准研究,电力线网络互联互通技术和标准规范等。
(三)数字家庭的相关产品
1数字电视产品领域
1.1数字电视音视频编解码方面
数字电视需要使用音视频编解码技术来在发送端进行压缩和复用,然后在接收端进行解压和解复用。
这方面目前有MPEG-2、MPEG-4、H.264、AVS等几种主流标准,后三种标准的压缩效率可达到MPEG-2标准的2~3倍。
MPEG-2和MPEG-4标准是由成立于1988年的ISOMPEG专家组制定的音视频压缩及多种压缩数据流复合、分解和同步方面的国际标准。
而H.264则是由ITU-T和ISOMPEG专家组于2003年5月联合推出的音视频编解码标准,又称MPEGAVC。
AVS标准则是国内的音视频标准,同时该标准还包含了数字版权管理标准和一致性测试等支撑标准。
1.2数字电视传输方面
在数字电视的传输方面,现有的主要标准体系有美国数字电视标准体系ATSC、欧洲数字电视标准体系DVB、日本数字电视标准体系ISDB和正在确立中的中国数字电视标准体系。
这些标准体系都由卫星、有线、地面三个标准组成,而且在卫星上采用的都是QPS
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