專利名稱:一次性智能溫度標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種電子溫度記錄儀器,尤指一種封裝簡(jiǎn)畢、啟停方 式新穎、啟用前無(wú)須人工設(shè)置、下載方式獨(dú)特及功能靈活的一種一次性智 能溫度標(biāo)簽。
背景技術(shù):
目前已經(jīng)有很多種類型的電子溫度記錄儀器面市,它們普遍的特點(diǎn)是 體積較大、使用不便、設(shè)置和操作步驟煩瑣、數(shù)據(jù)讀取不穩(wěn)定易丟失以及 價(jià)格昂貴。由于采用傳統(tǒng)的塑料外殼封裝方式,造成儀器的外型體積較大, 不便在物流系統(tǒng)中和貨物一起夾帶運(yùn)輸,可能由于運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸和碰 撞,造成儀器本身或運(yùn)輸貨物的損壞。所有儀器的出廠參數(shù)都是默認(rèn)的初 始設(shè)置,并不能很好的適應(yīng)客戶的實(shí)際需求,比如報(bào)警的高低限、啟動(dòng)延 時(shí)和報(bào)警延時(shí)等等參數(shù),如果不符合實(shí)際應(yīng)用情況,客戶必須自行調(diào)整, 在物流系統(tǒng)中,很多從業(yè)人員并無(wú)工科的學(xué)歷背景,簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置也可 能給操作者帶來(lái)困惑,這樣的操作和設(shè)置的不便也給客戶的物流系統(tǒng)造成 了一定的效率損失。很多電子溫度記錄儀器都是采用串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸, 有的甚至還在利用并行口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,操作非常煩瑣,存在數(shù)據(jù)下載速 率低,傳輸不穩(wěn)定等缺點(diǎn)?,F(xiàn)在流行的電子溫度記錄儀器價(jià)格昂貴,給客 戶的成本預(yù)算造成很大的壓力。
發(fā)明內(nèi)容,
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷,提供一種一次性智能
溫度標(biāo)簽,價(jià)格便宜,采用通用USB接口,使用方便,不需要借助特定的 數(shù)據(jù)讀取設(shè)備來(lái)提取其內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù),同時(shí),設(shè)計(jì)停止電路,可通過(guò)PCB板件的可折斷設(shè)計(jì)觸發(fā),可以截留和存儲(chǔ)有效的溫度數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的純 潔度。
本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成-
一種一次性智能溫度標(biāo)簽,包括核心功能電子線路板,所述核心功能
電子線路板制作所需的PCB板一端設(shè)置有基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接 口,所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口封閉連接有可折斷PCB板件。
核心功能電子線路板上設(shè)置有使一次性智能溫度標(biāo)簽退出工作狀態(tài)的 停止電路,所述可折斷PCB板件受力折斷后,即觸發(fā)所述停止電路,使一 次性智能溫度標(biāo)簽停止工作。
核心功能電子線路板含有核心微處理器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)收發(fā)接口,以及可觸發(fā)核心微處理器進(jìn)入工作狀態(tài)的 啟動(dòng)電路,其中所述啟動(dòng)電路開(kāi)關(guān)上焊接有柔性線路板啟動(dòng)條,柔性線路 板啟動(dòng)條上設(shè)置有開(kāi)口;所述核心微處理器是具有對(duì)溫度傳感器的測(cè)量值 進(jìn)行自我校準(zhǔn)功能的核心微處理器。
核心功能電子線路板表面粘附有不干膠層,在所述不干膠層上與所述 數(shù)據(jù)收發(fā)接口的位置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域呈開(kāi)口狀;粘附有不干膠層的核心功能 電子線路板封裝于套封袋中,所述套裝袋置于背膠袋內(nèi)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于,體積小、成本低、包裝簡(jiǎn)單,便于攜帶、運(yùn) 輸,設(shè)置與操作簡(jiǎn)便,啟動(dòng)便捷,隨時(shí)啟停,無(wú)障礙下載,能更精準(zhǔn)的記 錄溫度數(shù)據(jù),工作可靠性好。
圖1是核心功能線路板示意圖2是焊接有柔性線路板啟動(dòng)條的核心功能線路板示意圖; 圖3是折斷后形成預(yù)期幾何形狀的核心功能線路板示意圖; 圖4是不干膠層的展開(kāi)示意圖; 圖5是套封用的小袋子示意圖;圖6是定制的背膠袋示意圖; 圖7是定制的信息單示意圖8是一次性智能溫度標(biāo)簽和PC連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明,以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解。
如圖1至圖8所示,各參考標(biāo)號(hào)1-22分別表示核心功能線路板l、 核心微處理器2、指示用LED元器件3、電路接口4、電源電路5、啟動(dòng)電 路接口6、停止電路7、基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口8、指定折斷力 著力部位9;柔性線路板啟動(dòng)條IO、開(kāi)口ll、柔性線路板焊盤(pán)12;不干膠 層13、基礎(chǔ)信息區(qū)14、印制狀態(tài)顯示區(qū)15、數(shù)據(jù)收發(fā)區(qū)16、;套封小袋子 17;背膠袋18、信息單19、智能溫度標(biāo)簽粘貼區(qū)20; PC 21、 PC上的USB 端口 22。
參見(jiàn)圖1、圖2,核心功能線路板1采用PCB和SMT工藝制作,設(shè)計(jì)成 特定的集合形狀和步線結(jié)構(gòu),核心功能線路板l、柔性線路板啟動(dòng)條10制 作完成后,將含有自我校準(zhǔn)算法的軟件程序用燒錄器經(jīng)電路接口 4寫(xiě)至核 心微處理器2,再將電池焊接至核心功能線路板的電源電路5,完成之后將 柔性線路板啟動(dòng)條10的柔性線路板悍盤(pán)12焊接至核心功能線路板上的啟 動(dòng)電路接口5,硬件制作完成。再利用連接線將基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù) 收發(fā)接口 8和PC的USB端口 22相連,啟動(dòng)自我校準(zhǔn)程序,進(jìn)行校準(zhǔn),再 對(duì)智能溫度標(biāo)簽的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
參見(jiàn)圖4,為本實(shí)施例的不干膠層13,將數(shù)據(jù)收發(fā)區(qū)16裁成開(kāi)口狀, 與核心功能線路板1的數(shù)據(jù)收發(fā)接口 4相吻合,印制狀態(tài)顯示區(qū)15與核心 功能線路板1的指示用LED元器件3吻合,在基礎(chǔ)信息區(qū)14印制相應(yīng)的圖 文信息,例如產(chǎn)品Serial No、產(chǎn)品Model No、商標(biāo)等,再將不干膠層沿 中線直接粘貼于核心功能線路板1的正反兩面。參見(jiàn)圖5,將粘貼好不干膠層13的核心功能線路板1放入套封小袋子 17,再將其封嚴(yán)。
參見(jiàn)圖6、圖7,分別為定制的背膠袋和信息單,將上述封好的智能溫 度標(biāo)簽粘貼于信息單19的智能溫度標(biāo)簽粘貼區(qū)20,再填寫(xiě)表單信息,完成 后撕毀柔性線路板啟動(dòng)條IO,將力作用于開(kāi)口ll,至此,智能溫度標(biāo)簽進(jìn) 入工作狀態(tài)。將智能溫度標(biāo)簽和信息單一并放入背膠袋18,再將背膠袋18 粘貼至目標(biāo)貨物。
參見(jiàn)圖3、圖8,目標(biāo)貨物運(yùn)達(dá)目的地后,取出一次性智能溫度標(biāo)簽, 除去套封小袋子17,再將折斷力作用于指定折斷力著力部位9,由此便將 基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口 8裸露在外,然后將基于USB通信協(xié)議 的數(shù)據(jù)收發(fā)接口 8直接插至PC 21的USB端口 22,再打開(kāi)專用的數(shù)據(jù)下載 和分析用的上位機(jī)軟件,下載一次性智能溫度標(biāo)簽內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行分 析。其中,制作核心功能線路板所需的PCB板設(shè)計(jì)成特定的幾何形狀和布 線結(jié)構(gòu),并在PCB板上明確標(biāo)示出可折斷部位,當(dāng)預(yù)期的折斷動(dòng)作發(fā)生后, 會(huì)產(chǎn)生兩種效果, 一是將基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口裸露在外,二 是核心功能線路被上的停止電路便接收到折斷事件發(fā)生信號(hào)以停止智能溫 度標(biāo)簽繼續(xù)工作。隨后就可以將裸露在外的基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā) 接口直接插至PC的USB端口,打開(kāi)專用的上位機(jī)軟件對(duì)智能溫度標(biāo)簽內(nèi) 部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行下載和分析。
在本實(shí)施例中,所述核心功能電子線路板上含有核心微處理器、溫度 檢測(cè)單元、記錄溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)收發(fā)接口、指 示各種運(yùn)行狀態(tài)用的LED元件,以及用以接收外部柔性線路板啟動(dòng)條的啟 動(dòng)信號(hào)并觸發(fā)核心微處理器進(jìn)入工作狀態(tài)的啟動(dòng)電路和接受折斷事件發(fā)生 信號(hào)的停止電路。
其中,核心功能線路板上的電源電路中,電源采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的各種 型號(hào)和大小的紐扣電池。核心微處理器采用市場(chǎng)上現(xiàn)成的而且品質(zhì)穩(wěn)定的小型的各類單片機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)其他部件的控制。核心功能電子線路板上含有 溫度傳感器,溫度傳感器采用市場(chǎng)上現(xiàn)成的而且品質(zhì)穩(wěn)定的各類數(shù)字化溫
度傳感器,典型精度為0.5-C,負(fù)責(zé)采集環(huán)境溫度,并發(fā)送給核心微處理器 處理。由溫度傳感器采集到的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供的時(shí)間戳 經(jīng)過(guò)核心微處理器的處理后發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器予以存儲(chǔ),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用 市場(chǎng)上現(xiàn)成的而且品質(zhì)穩(wěn)定的各類EEPROM,存儲(chǔ)空間大小視需要記錄的溫 度數(shù)據(jù)量多少而定。核心微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)接口獲取外部設(shè)備給予的 絕對(duì)時(shí)間,并將此絕對(duì)時(shí)間和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路進(jìn)行同步,同步后的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 電路開(kāi)始記數(shù)并自增,在核心處理器記錄溫度數(shù)據(jù)的同時(shí),給此溫度數(shù)據(jù) 打上時(shí)間戳。
核心功能線路板上還設(shè)計(jì)了啟動(dòng)電路,此電路用以接受柔性線路板 (FPC)啟動(dòng)條的啟動(dòng)信號(hào),啟動(dòng)電路接受此信號(hào)后,將觸發(fā)核心微處理器 進(jìn)入工作狀態(tài)。柔性線路板啟動(dòng)條以PE等阻燃材料為基礎(chǔ),在其上面制作 一些特殊的電路,設(shè)計(jì)成特定的外型和尺寸,啟動(dòng)條上還有開(kāi)口,以便撕 毀,撕毀后產(chǎn)生一種特殊的狀態(tài),告知核心功能線路板上的啟動(dòng)電路以啟 動(dòng)標(biāo)簽進(jìn)入工作狀態(tài)。
核心功能線路板還設(shè)計(jì)了停止電路,此電路用于接收預(yù)期的折斷事件 的發(fā)生信號(hào),并使一次性智能溫度標(biāo)簽退出工作狀態(tài)。核心功能線路板上 設(shè)計(jì)了一個(gè)基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口,數(shù)據(jù)收發(fā)接口主要功能是 用于接受外圍設(shè)備的設(shè)置信息和發(fā)送智能溫度標(biāo)簽所記錄的溫度數(shù)據(jù),設(shè) 置信息包括與智能溫度標(biāo)簽所實(shí)現(xiàn)的功能相關(guān)的所有參數(shù),例如采樣頻率, 記錄間隔,記錄周期,報(bào)警溫度上下限,延時(shí)啟動(dòng),延時(shí)報(bào)警,產(chǎn)品Serial No,產(chǎn)品Model No等等信息,核心微處理器根據(jù)數(shù)據(jù)收發(fā)接口獲取的上述 信息來(lái)調(diào)整智能溫度標(biāo)簽的相應(yīng)功能,以實(shí)現(xiàn)智能溫度標(biāo)簽的靈活配置。 核心功能線路板上還包含了指示用的LED元件,該指示元件用于指示啟動(dòng) 開(kāi)始、溫度超限、報(bào)警 時(shí)或正常運(yùn)行狀態(tài)等各種事件和信息。核心微處理器是具有對(duì)溫度傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度進(jìn)行自我校準(zhǔn)功能的 核心微處理器,即固化了自行設(shè)計(jì)的包含有自我校準(zhǔn)算法的程序軟件。自 我校準(zhǔn)程序可以通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)接口接受外部設(shè)備的命令后自動(dòng)運(yùn)行,在含 有自我校準(zhǔn)算法的程序軟件自動(dòng)運(yùn)行以前,將電子溫度記錄裝置放置在一 個(gè)已知的溫度場(chǎng)環(huán)境中,程序運(yùn)行后會(huì)得出溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)和此溫 度場(chǎng)的真實(shí)溫度值的偏差量,核心微處理器會(huì)保存這個(gè)偏差,以便在后續(xù) 的測(cè)量和記錄工作中修正獲取的環(huán)境溫度數(shù)據(jù),由此改善智能溫度標(biāo)簽的 測(cè)溫的準(zhǔn)確度。
在外觀包裝上,采用不干膠層直接粘貼于核心功能線路板正反兩面的 方式,不干膠層表面可以定制印刷各種信息,包括產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)、 條形碼、公司信息和一些修飾圖文,其尺寸視核心功能線路板的尺寸大小
而定。再在外層采用各種透明的尼龍或PET或復(fù)合材料的小袋子套封,以 起到防水防塵的作用,材料均須符合各應(yīng)用行業(yè)的行業(yè)規(guī)范,推薦采用PET 材質(zhì)。
在不干膠層表面一些特定的位置可印制特定的信息,例如封裝時(shí),對(duì) 照核心功能線路板LED指示元件的焊接位置,在不干膠層表面的相應(yīng)位置 印制特定的信息以提示LED指示元件的直觀意義。如圖1、圖4,根據(jù)不 干膠層14掩蓋下的基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口 8的位置,將相應(yīng) 的不干膠層區(qū)域即數(shù)據(jù)收發(fā)區(qū)16,裁空成開(kāi)口狀,以將數(shù)據(jù)收發(fā)接口直接 暴露在外,便于PC讀取數(shù)據(jù)。
成品的智能溫度標(biāo)簽在現(xiàn)場(chǎng)使用的時(shí)候,將其放入專為其設(shè)計(jì)的背膠 袋,背膠袋里再放置定制的信息單,信息單上設(shè)計(jì)的信息表單包含可由操 作人員自行填寫(xiě)的智能溫度標(biāo)簽工作的起止時(shí)間、目標(biāo)運(yùn)輸工具的號(hào)牌、 目標(biāo)貨物的內(nèi)容以及各種修飾圖文等等信息。然后再將整個(gè)背膠袋粘貼于 目標(biāo)貨物即可。也可直接將智能溫度標(biāo)簽以貼、捆、綁或系的方式附著于 目標(biāo)貨物。信息單上設(shè)計(jì)特定的區(qū)域用于粘貼智能溫度標(biāo)簽,粘貼的介質(zhì)采用可
移除膠貼(Glue Dot),它是一種預(yù)成型的、可雙面粘貼的透明膠點(diǎn),適用 的材質(zhì)包括紙、布、木、海棉、水松、玻璃、膠、金屬物料、塑料、聚 苯乙烯泡沫塑料等的許多材料,它的特點(diǎn)是顏色透明、即開(kāi)即用、無(wú)痕移 位和不傷表面。
本實(shí)施例采用自行設(shè)計(jì)的柔性線路板啟動(dòng)條使儀器啟動(dòng)方便,折斷事 件命令儀器停止工作,從根本上杜絕了傳統(tǒng)按鈕啟停方式存在的誤動(dòng)作問(wèn) 題。含有的自我校準(zhǔn)算法的軟件程序,可以讓儀器在出廠、使用和回收后 均可進(jìn)行自我校準(zhǔn),修正了現(xiàn)存的數(shù)字溫度傳感器的固有測(cè)量誤差,改善 各個(gè)數(shù)字溫度傳感器由于生產(chǎn)批次不同而出現(xiàn)的測(cè)量不一致性,極大的提 高了智能溫度標(biāo)簽的測(cè)量準(zhǔn)確度。
本實(shí)施例中各個(gè)工作參數(shù)可以預(yù)先配置,不需要客戶在使用現(xiàn)場(chǎng)自己 設(shè)置,省去了由于客戶自行設(shè)置帶來(lái)的不便和設(shè)置參數(shù)的人為錯(cuò)誤。
本實(shí)施例產(chǎn)品外觀封裝極其精簡(jiǎn)輕便,先用印有各種信息的不干膠層 粘貼于PCB板的正反兩面,然后再用各種材質(zhì)的小袋子套封,既達(dá)到防水 防塵的效果,又可以使智能溫度標(biāo)簽的體積大大縮減。在現(xiàn)場(chǎng)使用的時(shí)候, 填好信息單,撕毀啟動(dòng)條,放入背膠袋,然后再將背膠袋粘貼于目標(biāo)貨物 即可。
在完成任務(wù)后,按說(shuō)明折斷核心功能線路板,并將其插至PC的USB端 口,下載并分析其內(nèi)部的歷史溫度數(shù)據(jù),外觀精美,操作簡(jiǎn)便,工作方式 新穎。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是它不需要借助特定的數(shù)據(jù)讀取設(shè)備來(lái)提取其內(nèi) 部的溫度數(shù)據(jù),將它自帶的USB接口直接插入PC的USB端口便可以下載 其內(nèi)部數(shù)據(jù).PCB設(shè)計(jì)成一定的幾何形狀,便于使用者在一次性智能溫度標(biāo) 簽使用完成后施加微小的外力便可將其折斷,并由此觸發(fā)停止電路,使一 次性智能溫度標(biāo)簽停止工作。停止電路的添加,方便使用者在必要的時(shí)候停止一次性智能溫度標(biāo)簽 繼續(xù)工作,這樣可以截留和存儲(chǔ)有效的溫度數(shù)據(jù),防止將一次性智能溫度 標(biāo)簽移開(kāi)目標(biāo)貨物之時(shí)記錄和存儲(chǔ)無(wú)效數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的純潔度,避免后 期數(shù)據(jù)分析因?yàn)闊o(wú)效數(shù)據(jù)的存在而引發(fā)爭(zhēng)議。
USB接口封閉在PCB板內(nèi)可保護(hù)接口不受外力破外,封閉在板內(nèi)也可 以保持一次性智能溫度標(biāo)簽整體幾何外觀的規(guī)則和美觀。
權(quán)利要求1.一種一次性智能溫度標(biāo)簽,包括核心功能電子線路板,其特征在于制作所述核心功能電子線路板所需的PCB板一端設(shè)置有基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口,所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口封閉連接有可折斷PCB板件。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述核心 功能電子線路板上設(shè)置有停止電路,所述可折斷PCB板件連接控制 所述停止電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述核心 功能電子線路板含有核心微處理器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí) 時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)收發(fā)接口,以及可觸發(fā)核心微處理器進(jìn)入工作狀態(tài)的 啟動(dòng)電路,其中所述啟動(dòng)電路開(kāi)關(guān)上焊接有柔性線路板啟動(dòng)條。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述柔性 線路板啟動(dòng)條上設(shè)置有開(kāi)口。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述核心 微處理器是具有對(duì)溫度傳感器的測(cè)量值進(jìn)行自我校準(zhǔn)功能的核心微 處理器。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述核心 功能電子線路板表面粘附有不干膠層,在所述不干膠層上與所述數(shù)據(jù) 收發(fā)接口的位置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域呈開(kāi)口狀。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種一次性智能溫度標(biāo)簽,其特征在于所述的粘 附有不干膠層的核心功能電子線路板封裝于套封袋中,所述套裝袋置 于背膠袋內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子溫度記錄儀器,尤指一種封裝簡(jiǎn)易、啟動(dòng)方式新穎、啟用前無(wú)須人工設(shè)置、下載方式獨(dú)特及功能靈活并可回收的一次性智能溫度標(biāo)簽。本實(shí)用新型采用嵌入了測(cè)量溫度自我校準(zhǔn)程序的核心處理器,簡(jiǎn)單實(shí)用的外封包裝,PCB板上設(shè)置有使核心微處理器退出工作狀態(tài)的停止電路,PCB板內(nèi)部設(shè)置有基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)接口,PCB板表面標(biāo)示有可折斷部位,沿可折斷部位折斷后,PCB板呈特定幾何形狀,USB接口即裸露在外,并觸發(fā)停止電路,使溫度標(biāo)簽停止工作。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于,一次性智能溫度標(biāo)簽體積小、便于攜帶、設(shè)置與操作簡(jiǎn)單、能更精準(zhǔn)的記錄溫度數(shù)據(jù)、價(jià)格低廉。
文檔編號(hào)G01K1/02GK201382819SQ200920070219
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
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