Ứng động (vận động cảm ứng) là một quá trình phức tạp trong đó cây phản ứng với các tác nhân kích thích mà không có hướng. Ví dụ, hoa của cây nghệ tây và hoa tulip nở vào buổi sáng và khép lại lúc chạng vạng tối. Tuy nhiên, sự vận động cảm ứng không chỉ đơn giản là do sự sinh trưởng không đồng đều của các tế bào ở mặt trên và mặt dưới của cơ quan.
Ứng dụng của công nghệ sóng siêu âm
Sóng siêu âm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, ở bài viết này chúng tôi xin nêu ra một vài ứng dụng tiêu biểu:
Ứng dụng của sóng siêu âm trong công nghiệp
Cùng với việc phát triển của khoa học kỹ thuật, việc tiến hành tẩy rửa các đồ vật có chi tiết nhỏ, hoặc cần tẩy rửa với số lượng lớn ngày càng quan trọng. Nếu chỉ dùng sức người thì vừa tốn kém về thời gian và chi phí mà hiệu quả làm sạch lại không cao. Cho nên các loại máy làm sạch bằng sóng siêu âm ra đời giúp cho việc làm sạch trở nên hết sức dễ dàng. Với các loại máy làm sạch bằng sóng siêu âm, bạn chỉ cần nhúng vật cần làm sạch vào dung dịch rửa sau đó đưa sóng siêu âm vào dung dịch rửa. Chỉ trong một thời gian ngắn các đồ vật sẽ được làm sạch đến từng chi tiết nhỏ.
Sở dĩ sóng siêu âm làm được điều này là dựa trên hiện tượng “xâm thực của sóng siêu âm”. Thông thường, trong chất lỏng tồn tại một lượng lớn các bọt khí, dưới tác động của sóng siêu âm, bọt khí trong dung dịch rửa không chịu được mà sẽ bị vỡ ra. Quá trình vỡ bọt sẽ sinh ra những luồng sóng xung kích nhỏ rất mạnh, được gọi là “hiện tượng tạo chân không”. Do tần số của sóng siêu âm rất cao nên những bọt khí này liên tục được hình thành và mất đi. Sóng xung kích mà chúng sản sinh ra lan tới mọi ngóc ngách và làm sạch các chi tiết của đồ vật.
Bể rửa siêu âm công nghiệp có tác dụng làm sạch vượt trội
Sóng siêu âm cũng được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp hàn. Nhờ vào mạch rung của máy phát sóng siêu âm rung cùng với công suất khuếch đại đầu ra của tín hiệu tần số sóng siêu âm. Hiệu ứng được chuyển đổi từ điện áp ngược của đầu dò thành hiệu ứng rung động với tần số cơ học. Rồi từ khuôn hàn chuyển đến linh kiện nhựa cần hàn. Trải qua sự ma sát giữa các phân tử bên trong và trên bề mặt linh kiện, giúp cho nhiệt độ tại các mối hàn nhanh chóng tăng cao . Khi nhiệt độ tại các mối hàn đạt đến mức khiến cho các phôi hàn nóng chảy sẽ giúp các mối hàn kết dính lại với nhau. Từ đó nhanh chóng lấp đầy các chỗ hở tại mối hàn, và khi các chấn động ngừng lại thì mối hàn trên linh kiện cũng nguội đi, định hình thẩm mỹ cho các mối hàn.
Theo sự ảnh hưởng đến thực vật:
Ngoài ra, ứng động còn có thể được phân loại dựa trên việc ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của thực vật. Cụ thể, ứng động có thể được chia thành hai loại: ứng động sinh trưởng và ứng động không sinh trưởng. Ứng động sinh trưởng là những ứng động có tác động tích cực đến sự phát triển và sinh trưởng của thực vật, trong khi ứng động không sinh trưởng không có tác động gì đến sự phát triển của thực vật.
Xem thêm: Có mấy nhóm Hoocmôn thực vật? Tác dụng của chúng là gì?
Việc phân loại ứng động theo các tiêu chí khác nhau sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hiện tượng ứng động và ứng dụng nó vào các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống. Từ việc chế tạo các máy móc, đến ứng dụng trong năng lượng điện, ứng động đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Ngoài ra, nhờ hiểu rõ về ứng động, chúng ta cũng có thể áp dụng nó vào các lĩnh vực khoa học khác như vật liệu, hóa học, vật liệu, và cơ khí để nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới, nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống của con người.
Vì vậy, việc hiểu rõ về các loại ứng động và ứng dụng chúng vào các lĩnh vực khác nhau sẽ giúp chúng ta có cái nhìn toàn diện hơn về ứng động và phát triển các giải pháp tốt hơn để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống của con người.
Ứng dụng giám sát đa vùng là một trong những ứng dụng tiên tiến nhất hiện nay trong việc giúp cây thích nghi với sự biến đổi của môi trường. Ứng dụng này có khả năng giám sát nhiều khu vực khác nhau cùng một lúc, từ đó cung cấp thông tin về tình trạng của môi trường, độ ẩm, nhiệt độ và độ pH của đất. Thông tin này giúp cho việc chăm sóc và bảo vệ cây trở nên dễ dàng hơn, từ đó giảm thiểu tác động của con người đến môi trường.
Các ứng dụng giám sát đa vùng này có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, từ rừng đến trang trại và vườn cây. Trong môi trường rừng, chúng được sử dụng để giám sát sự phát triển của cây, từ đó cung cấp các thông tin hữu ích để quản lý và chăm sóc rừng. Trong trang trại và vườn cây, chúng giúp cho việc chăm sóc và bảo vệ cây trở nên dễ dàng hơn, từ đó giảm thiểu tác động của con người đến môi trường.
Ngoài ra, các ứng dụng còn giúp cho việc quản lý rừng trở nên hiệu quả hơn. Các thông tin về mật độ cây trồng, loại cây, diện tích và tình trạng của rừng được thu thập và phân tích trên các ứng dụng, từ đó giúp cho các nhà quản lý rừng có thể đưa ra các quyết định quản lý rừng một cách khoa học và hiệu quả. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các rừng đang bị đe dọa bởi những hoạt động đốn hạ rừng trái phép, gây tổn hại đến đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài cây.
Các ứng dụng giám sát đa vùng cũng giúp cho việc giảm thiểu tác động của con người đến môi trường. Thông qua việc giám sát và phân tích dữ liệu, chúng giúp cho việc chăm sóc và bảo vệ cây trở nên dễ dàng hơn, từ đó giảm thiểu tác động của con người đến môi trường. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh môi trường đang bị đe dọa bởi những hoạt động đốn hạ rừng trái phép, nhiễm độc môi trường và biến đổi khí hậu.
Cùng với các ứng dụng giám sát đa vùng, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu và phát triển các loại cây mới, có khả năng thích nghi với môi trường mới. Các loại cây này được tạo ra thông qua phương pháp lai tạo di truyền hoặc thông qua việc chọn lọc những cây có khả năng thích nghi tốt nhất với môi trường. Nhờ đó, chúng ta có thể tạo ra các loại cây mới, đáp ứng nhu cầu của môi trường và giúp cho các loài cây tồn tại và phát triển tốt hơn.
Ứng động còn có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như y tế, môi trường và khoa học vũ trụ. Trong y tế, ứng động được sử dụng để chẩn đoán và điều trị nhiều bệnh lý khác nhau như bệnh tim, đau lưng, đau đầu và nhiều bệnh lý khác. Trong môi trường, ứng động được sử dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các nguồn khác nhau như xăng, dầu, khí đốt và các chất độc hại khác. Trong khoa học vũ trụ, ứng động được sử dụng để tìm hiểu về các hiện tượng tự nhiên trong vũ trụ như hành tinh, ngôi sao và các thiên thể khác.
Xem thêm: Thoát hơi nước là gì? Quá trình thoát hơi nước qua lá cây?
Tóm lại, ứng dụng giám sát đa vùng đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp cây thích nghi với sự biến đổi của môi trường, giảm thiểu tác động của con người đến môi trường, quản lý rừng hiệu quả và phát triển các loại cây mới. Chúng ta cần phát triển và sử dụng các ứng dụng này một cách hiệu quả để đảm bảo sự tồn tại và phát triển của các loài cây trong tương lai.
Sóng siêu âm là một khái niệm thường xuyên được nhắc đến trong học tập cũng như trong đời sống hàng ngày. Tuy nhiên, đa số mọi người chỉ nghe qua chứ chưa thật sự hiểu về sóng siêu âm, nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm cũng như các ứng dụng của sóng siêu âm trong cuộc sống. Vì vậy, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu kỹ hơn về sóng siêu âm thông qua bài viết này nhé.
Sự chuyển động của sóng siêu âm
(Nguồn: https://cholab.com.vn/)
Sóng siêu âm có nguồn gốc từ các chữ Latinh là “ultra” (Nghĩa là vượt ra ngoài) và “sonic” (Nghĩa là âm thanh). Dùng để chỉ loại sóng âm có tần số rung động vượt ngưỡng tai người có thể phát hiện được. Nó không khác với các loại âm thanh bình thường về tính chất, chỉ khác nhau ở chỗ con người không thể nghe thấy được sóng siêu âm.
Sóng siêu âm có tần số cụ thể hoặc số lần dao động trong một giây. Con người có thể nghe được âm thanh trong dải tần từ 20Hz đến 20KHz. Tuy nhiên, dải tần thường được sử dụng trong phát hiện siêu âm là 100KHz đến 50MHz. Vận tốc của sóng siêu âm tại một thời điểm và nhiệt độ cụ thể là không đổi.
Ứng dụng của sóng siêu âm trong y học
Sóng siêu âm có bước sóng ngắn nên độ phân giải của ảnh chụp siêu âm giúp phân biệt được các vật thể kích thước rất nhỏ ở khoảng centimet hoặc milimet. Do đó, sóng siêu âm được ứng dụng trong y học để chuẩn đoán y khoa, hay còn gọi là siêu âm, rất hiệu hiệu quả trong việc ghi nhận hình ảnh của các mô mềm. Thông thường người ta dùng tần số 1 – 15 MHz để truyền chùm sóng siêu âm đi qua cơ thể. Siêu âm 2D được sử dụng để tiến hành kiểm tra sơ bộ, siêu âm 3D được dùng để khám thai, tuyến giáp, và siêu âm Doppler để kiểm tra mạch máu bệnh nhân.
(Nguồn ảnh: https://easterngroup.com.vn/)
MQTT = Message Queue Telemetry Transport
Đây là một giao thức truyền thông điệp (message) theo mô hình publish/subscribe (publish – theo dõi), sử dụng băng thông thấp, độ tin cậy cao và có khả năng hoạt động trong điều kiện đường truyền không ổn định.
MQTT là một giao thức nhắn tin gọn nhẹ được thiết kế để liên lạc nhẹ giữa các thiết bị và hệ thống máy tính. MQTT được thiết kế ban đầu cho các mạng SCADA, các kịch bản sản xuất và băng thông thấp, MQTT đã trở nên phổ biến gần đây do sự phát triển của Internet-of-Things (IoT).
Kiến trúc mức cao (high-level) của MQTT gồm 2 phần chính là Broker và Clients.
Trong đó, broker được coi như trung tâm, nó là điểm giao của tất cả các kết nối đến từ client. Nhiệm vụ chính của broker là nhận mesage từ publisher, xếp các message theo hàng đợi rồi chuyển chúng tới một địa chỉ cụ thể. Nhiệm vụ phụ của broker là nó có thể đảm nhận thêm một vài tính năng liên quan tới quá trình truyền thông như: bảo mật message, lưu trữ message, logs,…
Client thì được chia thành 2 nhóm là publisher và subscriber . Client là các software components hoạt động tại edge device nên chúng được thiết kế để có thể hoạt động một cách linh hoạt (lightweight). Client chỉ làm ít nhất một trong 2 việc là publish các message lên một topic cụ thể hoặc subscribe một topic nào đó để nhận message từ topic này.
MQTT Clients tương thích với hầu hết các nền tảng hệ điều hành hiện có: MAC OS, Windows, LInux, Androids, iOS…
Các bạn có thể tưởng tượng broker giống như một sạp báo. Publisher là các tòa soạn báo. Tòa soạn in báo và chuyển cho sạp báo. Người đọc báo đến sạp báo, chọn tờ báo mình cần đọc (subscriber ).
Bởi vì giao thức này sử dụng băng thông thấp trong môi trường có độ trễ cao nên nó là một giao thức lý tưởng cho các ứng dụng M2M (Machine to machine)
Giao thức MQTT cho phép hệ thống SCADA của bạn truy cập dữ liệu IIoT. MQTT mang lại nhiều lợi ích mạnh mẽ cho quy trình của bạn:
Trong một hệ thống sử dụng giao thức MQTT, nhiều node trạm (gọi là mqtt client – gọi tắt là client) kết nối tới một MQTT server (gọi là broker). Mỗi client sẽ đăng ký một vài kênh (topic), ví dụ như “/client1/channel1”, “/client1/channel2”. Quá trình đăng ký này gọi là “subscribe”, giống như chúng ta đăng ký nhận tin trên một kênh Youtube vậy. Mỗi client sẽ nhận được dữ liệu khi bất kỳ trạm nào khác gởi dữ liệu và kênh đã đăng ký. Khi một client gởi dữ liệu tới kênh đó, gọi là “publish”.
Mỗi kết nối tới broker được đánh giá chất lượng bởi thông số chất lượng dịch vụ (QoS) như sau:
Nhiều nhất một lần: Tin nhắn chỉ được gửi một lần. Client và broker không phải thực hiện thêm bước nào để xác nhận việc gửi có thành công hay không Cơ chế gởi và quên (tiếng Anh: fire and forget, tạm dịch: gởi và quên).
Trường này không ảnh hưởng đến việc xử lý các quá trình truyền dữ liệu TCP bên dưới; nó chỉ được sử dụng giữa người gửi và người nhận MQTT.
Retain là một cờ (flag) được gắn cho một message của giao thức MQTT. Retain chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1 (tương ứng 2 giá trị logic false hoặc true). Nếu retain = 1, broker sẽ lưu lại message cuối cùng của 1 topic kèm theo mức QoS tương ứng. Khi client bắt đầu subscribe topic có message được lưu lại đó, client ngay lập tức nhận được message.
MQTT Bridge là một tính năng của MQTT Broker cho phép các MQTT Broker có thể kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau. Để sử dụng tính năng này, ta cần tối thiểu 2 Broker, trong đó, một Broker bất kỳ sẽ được cấu hình thành Bridge. Khi cấu hình MQTT bridge, ta cần lưu ý tới các thông số sau:
MQTT được thiết kế một cách nhẹ và linh hoạt nhất có thể. Do đó nó chỉ có 1 lớp bảo mật ở tầng ứng dụng: bảo mật bằng xác thực (xác thực các client được quyền truy cập tới broker).
Tuy vậy, MQTT vãn có thể được cài đặt kết hợp với các giải pháp bảo mật đa tầng khác như kết hợp với VPN ở tầng mạng hoặc SSL/TLS ở tầng transport.
MQTT được thiết kế nhằm phục vụ truyền thông machine-to-machine nhưng thực tế chứng minh nó lại linh hoạt hơn mong đợi. Nó hoàn toàn có thể áp dụng cho các kịch bản truyền thông khác như: machine-to-cloud, cloud-to-machine, app-to-app. Chỉ cần có một broker phù hợp và MQTT client được cài đặt đúng cách, các thiết bị xây dựng trên nhiều nền tảng khác nhau có thể giao tiếp với nhau một cách dễ dàng.
Giao thức MQTT ra đời năm 1999 và tính đến thời điểm hiện tại, MQTT phiên bản 3.1.1 được công nhận chuẩn OASIS.
Có một số dự án thực hiện MQTT. Ví dụ là:
Đã có một số dự án được thực hiện với giao thức MQTT. Ví dụ như:
