室內(nèi)空氣監(jiān)測，你必須了解的VOC傳感器進(jìn)化論

　　今天，人們對周遭空氣質(zhì)量的好壞越來越關(guān)注，這種關(guān)注從室外宏觀的大氣質(zhì)量延伸到了室內(nèi)微觀小環(huán)境中的空氣質(zhì)量。在評估室內(nèi)空氣質(zhì)量時(shí)，有一個重要的指標(biāo)VOC，即揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds)。美國環(huán)境署(EPA)對VOC的定義是：除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物、碳酸鹽以及碳酸銨外，任何參與大氣中光化學(xué)反應(yīng)的含碳化合物。百度百科對VOC的描述是：“在常溫下可以蒸發(fā)的形式存在于空氣中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會影響皮膚和黏膜，對人體產(chǎn)生急性損害……是一類重要的空氣污染物。”

　　因此人們對于VOC的認(rèn)識越充分，就會越“緊張”于它的存在?？梢灶A(yù)見，未來室內(nèi)空氣質(zhì)量評估中，對VOC監(jiān)測的需求也會越來越多。這無疑會給VOC傳感器帶來更多的市場機(jī)會。

　　不過和其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相類似，室內(nèi)空氣質(zhì)監(jiān)測市場需求，也呈現(xiàn)出碎片化、多樣化的特點(diǎn)。如何根據(jù)市場環(huán)境的需求和變化進(jìn)化出有生存競爭力的產(chǎn)品，是傳感器廠商的必答題。今天我們不妨通過剖析ams公司VOC傳感器的產(chǎn)品布局，來理解一下VOC傳感器的“進(jìn)化論”。

　　一個傳感器產(chǎn)品要想在今天的市場上立足，有幾個基本條件：性能好、身材小、功耗低。ams公司的經(jīng)典產(chǎn)品CCS801就是這樣一顆器件：它可感測廣泛的VOC氣體，提供PPB級的精度;采用2 x 3 mm的DFN封裝，占板面積小;具有優(yōu)化的低功耗模式，更省電，可用于便攜設(shè)備;采用特殊工藝，使用壽命可達(dá)5年;提供測量CO2 和VOC的軟件驅(qū)動/算法，包括相對濕度和溫度的補(bǔ)償，便于用戶應(yīng)用開發(fā)。

　　這樣的表現(xiàn)，使得CCS801可以滿足市場上很多主流室內(nèi)空氣監(jiān)測應(yīng)用的需求，如樓宇、家庭，甚至是可穿戴設(shè)備。

　　當(dāng)然，正如前文所述，在物聯(lián)網(wǎng)市場上依靠一顆器件“通吃”的想法是不現(xiàn)實(shí)的。室內(nèi)空氣監(jiān)測市場的一個發(fā)展趨勢，就是從工業(yè)和專用市場向消費(fèi)級的市場滲透;而在消費(fèi)電子市場，成本是一個需要優(yōu)先考慮的因素。為此，ams推出了一顆低成本的CCS811來應(yīng)對，讓經(jīng)典的設(shè)計(jì)“流行”起來。

　　和CCS801相比，CCS811繼承了其很多優(yōu)點(diǎn)，如：出色的感測范圍與精度、支持長達(dá)5年壽命的特殊工藝等等。而兩者最大的差異在于，CCS811是一個數(shù)字VOC傳感器，其內(nèi)部集成了一個MCU，可以直接對傳感器的驅(qū)動和測量進(jìn)行管理，并通過一個I2C接口與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。雖然集成了更多的功能，CCS811仍然保持了相當(dāng)“纖細(xì)”的身材，采用2.7 x 4.0mm的LGA封裝，使得PCB占板面積可以節(jié)省60%，節(jié)省了BOM成本。同時(shí)，由于內(nèi)部還集成了相應(yīng)的算法，使得終端產(chǎn)品的開發(fā)也得以簡化，進(jìn)一步降低了整體的成本。想必消費(fèi)類用戶看到下面這個CCS811的性能清單，會非常動心。

　　n 廣泛的VOC感測范圍

　　n 內(nèi)置MCU，無需外部主控MCU干預(yù)即可管理傳感器驅(qū)動模式和測量、顯示IAQ數(shù)值

　　n 包含RH+T補(bǔ)償功能

　　n 標(biāo)準(zhǔn)I2C數(shù)字接口，與外部數(shù)據(jù)通信

　　n 集成相關(guān)算法，減少開發(fā)周期

　　n 體積小，采用2.7 x 4.0mm LGA小型封裝

　　n 集成度高，減少系統(tǒng)BOM數(shù)量

　　n 功耗低，適用于電池供電便攜應(yīng)用

　　n 適用于大批量、高可靠性應(yīng)用，壽命可達(dá)5年

　　在通過CCS811覆蓋消費(fèi)級市場的同時(shí)，ams公司針對高端以及高可靠性的應(yīng)用市場也有準(zhǔn)備，這就是IAQ Core。和CCS811相同，IAQ Core也是一顆集成了MCU以及相關(guān)算法數(shù)字傳感器，但是在性能上卻獨(dú)樹一幟，可謂是自帶“高能”。這些特性，無疑都會為IAQ Core在高性能應(yīng)用場景中加分。

　　可靠性高：IAQ Core采用塑料蓋帽和過濾膜保護(hù)，具有防水防塵的功能，適于復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行。

　　靈敏度高：IAQ Core具有很高的靈敏度，響應(yīng)時(shí)間短，對于VOC更為“敏感”。

　　穩(wěn)定性高：IAQ Core在同一測試環(huán)境中，不同傳感器的測試結(jié)果一致性更佳。

　　壽命長：由于IAQ Core采用了MEMS工藝，產(chǎn)品壽命更長，可達(dá)10年。 

         作為與ams公司合作七年之久的“老牌”代理商，Excelpoint世健公司十分看好并全力推廣ams公司的IAQ Core、CCS811和CCS801。世健公司產(chǎn)品市場部總監(jiān)陳劍指出：“人們越來越關(guān)心室內(nèi)空氣質(zhì)量，確保自己和家人都能生活在安全的環(huán)境里。VOC傳感器針對樓宇新風(fēng)市場，具備超強(qiáng)的節(jié)能功能，減少能耗60%以上。無論是經(jīng)典型CCS801，主打低成本流行應(yīng)用的CCS801，還是高性能的IAQ Core，他們共同的設(shè)計(jì)理念都是從實(shí)際的應(yīng)用和用戶需求出發(fā)，不斷細(xì)化產(chǎn)品線，成為室內(nèi)空氣監(jiān)測市場的Mr. Right?！?/p>