摘要

本文將探討空氣質(zhì)量監(jiān)測的主要趨勢以及滿足各種標(biāo)準(zhǔn)所需的傳感器技術(shù)。

新冠疫情所帶來的一個意想不到的結(jié)果，長期被隔離在室內(nèi)的人們越來越關(guān)注室內(nèi)空氣質(zhì)量。這種關(guān)注不是空穴來風(fēng)，根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）去年底發(fā)布的一份報告，2020年超過300萬因心臟驟停、肺病、中風(fēng)和肺癌致死的病例由有毒的室內(nèi)空氣所導(dǎo)致。對于沒有干凈的烹飪用燃料的貧窮國家而言，這一問題造成的影響尤為嚴(yán)重，但即便在較富裕的經(jīng)濟(jì)體中，揮發(fā)性有機化合物（VOC）、一氧化碳、氮氧化物、臭氧和甲醛等帶來的危害也普遍存在。

近年來，人們對這一全球健康危機的關(guān)注度一直在逐步上升，以至于環(huán)境空氣傳感器已成為半導(dǎo)體市場中增長最快的垂直細(xì)分板塊之一，涵蓋了住宅、市政、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。瑞薩電子于2014年啟動了一項重要的研發(fā)計劃：推出多種形態(tài)的傳感器產(chǎn)品，可檢測一系列化合物，為房主、樓宇管理者和工廠車間操作人員提供可控數(shù)據(jù)，協(xié)助他們采取改善空氣質(zhì)量的補救措施。目前，該計劃已初見成效。

人們對管理室內(nèi)（和室外）空氣質(zhì)量的興趣日益濃厚，同時揭示了一個重大挑戰(zhàn)：我們正處于環(huán)境傳感的“狂野西部”時代。全球各地的標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，但卻沒有一個統(tǒng)一、具有凝聚力的機構(gòu)來勾畫共同的藍(lán)圖。

這種情況正在開始改變，僅本月就有兩項事關(guān)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要進(jìn)展。首先是美國疾病控制和預(yù)防中心（CDC）更新版指南設(shè)定了改善通風(fēng)的目標(biāo)，以幫助防止呼吸道疾病在室內(nèi)蔓延。其次是美國采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）發(fā)布的一套暖通空調(diào)系統(tǒng)要求草案，旨在防控室內(nèi)空氣傳播病毒，包括新冠和流感。

瑞薩電子與全球眾多致力于檢測和改善空氣質(zhì)量的機構(gòu)開展合作，包括 RESET（總部設(shè)在上海的國際組織，旨在通過標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)建筑物的數(shù)據(jù)收集與持續(xù)監(jiān)測）、UBA（德國中央環(huán)境管理機構(gòu)，致力于及早發(fā)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險和威脅），以及美國的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)。我們也在今年發(fā)布的瑞薩電子2022年可持續(xù)發(fā)展報告中闡述了這一點。

基于AI的系統(tǒng)級空氣質(zhì)量檢測方法

隨著技術(shù)提供商、政策制定者和行業(yè)組織圍繞一套共享的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)展開合作，瑞薩正在利用近10年的研究成果為客戶提供靈活、可配置的數(shù)字氣體傳感系統(tǒng)，使他們能夠獨立于通用標(biāo)準(zhǔn)測量空氣質(zhì)量。這些新興系統(tǒng)將基于MEMS的模擬傳感器與微控制器、通信棧的結(jié)合，以檢測、解讀并共享實時空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

我們的人工智能（AI）算法以及硬件和固件平臺使客戶能夠輕松對標(biāo)各種建筑空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。公司在收購Reality AI后取得的新進(jìn)展更將這一技術(shù)水準(zhǔn)提升至新高，并專注于整套系統(tǒng)的傳感器融合。例如，世界各地的學(xué)校和其它一些公共建筑開始在線提供空氣質(zhì)量指標(biāo)。利用我們的嵌入式AI算法，中國的學(xué)?？梢允褂门c美國或歐洲學(xué)校相同的硬件，只需根據(jù)其特定需求更新AI固件，而無需考慮地理限制。

與此同時，傳感器系統(tǒng)利用AI來區(qū)分不同類型的氣體和有機化合物，預(yù)測何時必須更換HVAC過濾器。同時集成一組嵌入式“補償引擎”，可根據(jù)環(huán)境變化（如溫度、濕度和可能對室內(nèi)空氣質(zhì)量測量產(chǎn)生巨大影響的非目標(biāo)性干擾氣體）進(jìn)行自主調(diào)整。此外，這些傳感器還能夠集成到一個“系統(tǒng)的系統(tǒng)”中，客戶可以將其分布在大型室內(nèi)設(shè)施中，包括HVAC系統(tǒng)、恒溫器、智能電器和煙霧探測器。

簡而言之，我們的空氣質(zhì)量傳感方案使客戶無需在組件層面進(jìn)行采購、原型設(shè)計、測試、驗證、制造和校準(zhǔn)，從而使他們能夠進(jìn)一步實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。隨著用于空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的公共資金到位，且室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)成熟“落地”——我們都將持續(xù)致力于讓客戶的生活變得更加輕松，而最重要的可能莫過于保障世界各地的人們在工作、家庭和娛樂時的健康。

瑞薩電子 (TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來。作為全球微控制器供應(yīng)商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業(yè)知識，提供完整的半導(dǎo)體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上市，賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備改善人們的工作和生活方式。