摘要

本文將探討空氣質量監測的主要趨勢以及滿足各種標準所需的傳感器技術。

新冠疫情所帶來的一個意想不到的結果，長期被隔離在室內的人們越來越關注室內空氣質量。這種關注不是空穴來風，根據世界衛生組織（WHO）去年底發布的一份報告，2020年超過300萬因心臟驟停、肺病、中風和肺癌致死的病例由有毒的室內空氣所導致。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重，但即便在較富裕的經濟體中，揮發性有機化合物（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注度一直在逐步上升，以至于環境空氣傳感器已成為半導體市場中增長最快的垂直細分板塊之一，涵蓋了住宅、市政、商業和工業應用等領域。瑞薩電子于2014年啟動了一項重要的研發計劃：推出多種形態的傳感器產品，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據，協助他們采取改善空氣質量的補救措施。目前，該計劃已初見成效。

人們對管理室內（和室外）空氣質量的興趣日益濃厚，同時揭示了一個重大挑戰：我們正處于環境傳感的“狂野西部”時代。全球各地的標準層出不窮，但卻沒有一個統一、具有凝聚力的機構來勾畫共同的藍圖。

這種情況正在開始改變，僅本月就有兩項事關空氣質量標準的重要進展。首先是美國疾病控制和預防中心（CDC）更新版指南設定了改善通風的目標，以幫助防止呼吸道疾病在室內蔓延。其次是美國采暖、制冷和空調工程師協會（ASHRAE）發布的一套暖通空調系統要求草案，旨在防控室內空氣傳播病毒，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量的機構開展合作，包括 RESET（總部設在上海的國際組織，旨在通過標準化促進建筑物的數據收集與持續監測）、UBA（德國中央環境管理機構，致力于及早發現環境風險和威脅），以及美國的各種行業標準機構。我們也在今年發布的瑞薩電子2022年可持續發展報告中闡述了這一點。

基于AI的系統級空氣質量檢測方法

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

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各種建筑空氣質量標準。公司在收購Reality AI后取得的新進展更將這一技術水準提升至新高，并專注于整套系統的傳感器融合。例如，世界各地的學校和其它一些公共建筑開始在線提供空氣質量指標。利用我們的嵌入式AI算法，中國的學校可以使用與美國或歐洲學校相同的硬件，只需根據其特定需求更新AI固件，而無需考慮地理限制。

與此同時，傳感器系統利用AI來區分不同類型的氣體和有機化合物，預測何時必須更換HVAC過濾器。同時集成一組嵌入式“補償引擎”，可根據環境變化（如溫度、濕度和可能對室內空氣質量測量產生巨大影響的非目標性干擾氣體）進行自主調整。此外，這些傳感器還能夠集成到一個“系統的系統”中，客戶可以將其分布在大型室內設施中，包括HVAC系統、恒溫器、智能電器和煙霧探測器。

簡而言之，我們的空氣質量傳感方案使客戶無需在組件層面進行采購、原型設計、測試、驗證、制造和校準，從而使他們能夠進一步實現產品差異化。隨著用于空氣質量標準的公共資金到位，且室內空氣質量標準成熟“落地”——我們都將持續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、可持續發展的未來。作為全球微控制器供應商，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知識，提供完整的半導體解決方案。成功產品組合加速汽車、工業、基礎設施及物聯網應用上市，賦能數十億聯網智能設備改善人們的工作和生活方式。