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低碳環(huán)保大功臣——環(huán)境傳感器

Bosch Sensortec ? 來源:Bosch Sensortec ? 作者:Bosch Sensortec ? 2022-03-21 10:02 ? 次閱讀
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隨著人們對于環(huán)境的關(guān)注度越來越高,低碳環(huán)保成為了高頻話題。恰逢植樹節(jié)到來,小編就借此機會為大家介紹一位綠色生活好幫手、低碳環(huán)保大功臣——環(huán)境傳感器。

監(jiān)測空氣質(zhì)量

長時間待在通風不暢的房間里,您是否感覺頭暈腦脹、精神不振?罪魁禍首可能就是CO?。有數(shù)據(jù)表明,如果CO?濃度高于1000ppm,就需要及時通風換氣了。但高濃度CO?不是空氣質(zhì)量變差的唯一指標,還有其他各種有害氣體,例如,室內(nèi)的家具、淋浴及廚房用品可能會產(chǎn)生的VOCs,室外環(huán)境中的PM2.5/VOCs也會進入室內(nèi),導致室內(nèi)空氣質(zhì)量變差。

安裝新風系統(tǒng)能有效改善室內(nèi)空氣環(huán)境,無論是居家環(huán)境、出行的公共交通上,還是城市樓宇中,新風系統(tǒng)都能通過空氣循環(huán)系統(tǒng)以及過濾器來控制和改善一定空間內(nèi)的空氣質(zhì)量。同時還可以根據(jù)溫濕度的數(shù)據(jù)情況,實時調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)以達到節(jié)能環(huán)保的目的。

而傳感器就在這些設備中起到了關(guān)鍵性作用。Bosch Sensortec的BME688是一款集成了氣體、濕度、溫度和氣壓傳感的高集成度環(huán)境傳感器,精準把握空氣質(zhì)量,監(jiān)測室內(nèi)/外空氣狀況不在話下。

以上這些只是環(huán)境傳感器的基礎(chǔ)應用,這些年,隨著傳感器廠商的不斷努力,氣體傳感技術(shù)發(fā)展突飛猛進,為許多新興應用市場打開了大門。

監(jiān)測森林野火

近些年,森林野火時有發(fā)生,而其產(chǎn)生的大量CO?,則會加劇全球變暖。凡事預則立不預則廢,對于森林野火救援也是同樣道理。野火一旦蔓延,將會給消防救護人員的工作帶來重重困難,如果能提前預測野火就能大大節(jié)省人力物力,將損失降到最低。環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新公司Dryad Networks做到了,他們的超早期野火探測的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡平臺Silvanet,可以在60分鐘內(nèi)監(jiān)測到野火。

Dryad解決方案的一個重要組成部分就是氣體傳感器——使用一個具有高靈敏度的太陽能氣體傳感器網(wǎng)絡來監(jiān)測空氣成分、溫度、濕度和氣壓。將人工智能與傳感器相結(jié)合,可檢測在陰燃階段(森林火災的早期階段)產(chǎn)生的典型氣體混合物。如果氣體成分發(fā)生變化,附著在樹木上的傳感器通過Silvanet物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡向基于云的監(jiān)控平臺發(fā)送警報。消防員得到通知后,就可以立即趕到火災現(xiàn)場,在野火蔓延之前控制住火情。

這里提到的氣體傳感器是Bosch Sensortec的BME688(允許小編驕傲一下),該傳感器在可靠監(jiān)測野火發(fā)生的同時,還能區(qū)分其他來源(如駛過的柴油卡車)的氣體。

幫助防止新冠病毒傳播

首先要聲明的一點是:氣體傳感器并不能直接地檢測出空氣中的新冠病毒。

隨著我們的每次呼吸,VOC、CO?還有微小的飛沫會不斷進入到我們周邊的空氣中。如果室內(nèi)有人感染了病毒,那么他呼吸帶出的飛沫可能通過氣溶膠將病毒傳播給其他人。而環(huán)境濕度和溫度越低,這些氣溶膠在空氣中存留的時間就越長,越易提升他人感染幾率。

而內(nèi)置氣體傳感器的空氣監(jiān)測設備可以測出空氣狀況,當空氣質(zhì)量不達標時,凈化新風設備會自動開啟,通過這種方法就可以間接地達到降低新冠病毒感染風險的目的。

為給嬰兒更換尿布提供參考

在需要換尿不濕時,不同的嬰兒反應不同,有的嬰兒會哭鬧給父母提示,而有的嬰兒卻不聲不響一直忍受潮濕的折磨,這樣下來嬰兒很容易得皮疹。因此,研究人員研發(fā)出了一種“智能尿布”,內(nèi)置環(huán)境傳感器,可以在尿布潮濕時及時發(fā)出信號。大人們可以根據(jù)提示,合理更換尿布,既省時省力,也為嬰兒營造了更健康干凈的生活環(huán)境。

智能尿布中的傳感器主要測量的指標是溫度、濕度、氣體和壓力,集成式環(huán)境傳感器BME688可以測量這些參數(shù),為何時換尿布給出數(shù)據(jù)參考。

此外,氣體傳感器還能在提升生活品質(zhì)方面為客戶帶來更多的實際應用。

檢測食品是否變質(zhì)

現(xiàn)在的冰箱對于食物來說雖有一定的保鮮功能,但新鮮食物如果不及時吃或處理掉,也易變質(zhì)腐爛。而食物變質(zhì)初期很多人通過肉眼察覺不出來,如果我們了解了食物變質(zhì)的原理,就會發(fā)現(xiàn)用傳感器可以輔助判斷,避免浪費食物或食用到變質(zhì)食品。

食物變質(zhì)的元兇是細菌/微生物,這些細菌會將食物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等分解成VSCs(volatilesulfur compounds,揮發(fā)性硫化物)。而氣體傳感器,如BME688即可以通過對于VSCs的測量,輔助判斷食物的變質(zhì)情況。

在實際應用中,客戶通過對新鮮和腐爛食物附近的氣體進行采樣,從而為既定空氣樣本中存在的VSCs建立不同的組合模型,然后將其應用于BME AI-Studio中的人工智能模型開發(fā)中,即訓練BME688識別食物上細菌生長明顯跡象的能力。傳感器訓練完成后,最終的人工智能代碼就會運行在客戶終端產(chǎn)品的系統(tǒng)微控制器上。這種人工智能代碼一般為輕量級,可以十分容易地運行在當前用于處理系統(tǒng)控制和管理任務的微控制器上。

致口臭的“罪魁禍首”也是VSCs,口臭已經(jīng)成為除齲病和牙周病以外臨床主訴最多的口腔問題。研究表明,口腔里的厭氧菌分解含硫蛋白產(chǎn)生的揮發(fā)性硫化物(VSCs)是導致口臭的主要成分,有時候我們并不能察覺到自己口臭,但細菌和氣味實際已經(jīng)產(chǎn)生,這在一定程度上還會造成社交尷尬。

而通過嵌入BME688的口腔測試儀就可以通過檢測口腔內(nèi)細菌產(chǎn)生的VSCs情況來輔助判斷口臭,這不僅能幫助人們檢測自身身體健康狀況,也有助于提升生活品質(zhì),這是不是一種“心理減負”呢?

審核編輯 :李倩

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原文標題:?環(huán)境傳感器的十八般武藝

文章出處:【微信號:Bosch Sensortec,微信公眾號:Bosch Sensortec】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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