【導讀】和其他物聯網應用相類似，室內空氣質監測市場需求，也呈現出碎片化、多樣化的特點。如何根據市場環境的需求和變化進化出有生存競爭力的產品，是傳感器廠商的必答題。今天我們不妨通過剖析ams公司VOC傳感器的產品布局，來理解一下VOC傳感器的“進化論”。
今天，人們對周遭空氣質量的好壞越來越關注，這種關注從室外宏觀的大氣質量延伸到了室內微觀小環境中的空氣質量。在評估室內空氣質量時，有一個重要的指標VOC，即揮發性有機物（Volatile Organic Compounds）。美國環境署（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反應的含碳化合物。百度百科對VOC的描述是：“在常溫下可以蒸發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的認識越充分，就會越“緊張”于它的存在。可以預見，未來室內空氣質量評估中，對VOC監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會。
不過和其他物聯網應用相類似，室內空氣質監測市場需求，也呈現出碎片化、多樣化的特點。如何根據市場環境的需求和變化進化出有生存競爭力的產品，是傳感器廠商的必答題。今天我們不妨通過剖析ams公司VOC傳感器的產品布局，來理解一下VOC傳感器的“進化論”。
經典款：CCS801
一個傳感器產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公司的經典產品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；具有優化的低功耗模式，更省電，可用于便攜設備；采用特殊工藝，使用壽命可達5年；提供測量CO2 和VOC的軟件驅動/算法，包括相對濕度和溫度的補償，便于用戶應用開發。
這樣的表現，使得CCS801可以滿足市場上很多主流室內空氣監測應用的需求，如樓宇、家庭，甚至是可穿戴設備。
CCS801應用框圖
流行款：CCS811
當然，正如前文所述，在物聯網市場上依靠一顆器件“通吃”的想法是不現實的。室內空氣監測市場的一個發展趨勢，就是從工業和專用市場向消費級的市場滲透；而在消費電子市場，成本是一個需要優先考慮的因素。為此，ams推出了一顆低成本的CCS811來應對，讓經典的設計“流行”起來。
和CCS801相比，CCS811繼承了其很多優點，如：出色的感測范圍與精度、支持長達5年壽命的特殊工藝等等。而兩者最大的差異在于，CCS811是一個數字VOC傳感器，其內部集成了一個MCU，可以直接對傳感器的驅動和測量進行管理，并通過一個I2C接口與外部進行數據通信。雖然集成了更多的功能，CCS811仍然保持了相當“纖細”的身材，采用2.7 x 4.0mm的LGA封裝，使得PCB占板面積可以節省60%，節省了BOM成本。同時，由于內部還集成了相應的算法，使得終端產品的開發也得以簡化，進一步降低了整體的成本。想必消費類用戶看到下面這個CCS811的性能清單，會非常動心。
廣泛的VOC感測范圍
內置MCU，無需外部主控MCU干預即可管理傳感器驅動模式和測量、顯示IAQ數值
包含RH+T補償功能
標準I2C數字接口，與外部數據通信
集成相關算法，減少開發周期
體積小，采用2.7 x 4.0mm LGA小型封裝
集成度高，減少系統BOM數量
功耗低，適用于電池供電便攜應用
適用于大批量、高可靠性應用，壽命可達5年
CCS811數字VOC傳感器應用框圖
CCS811評估開發板
高能款：IAQ Core
在通過CCS811覆蓋消費級市場的同時，ams公司針對高端以及高可靠性的應用市場也有準備，這就是IAQ Core。和CCS811相同，IAQ Core也是一顆集成了MCU以及相關算法數字傳感器，但是在性能上卻獨樹一幟，可謂是自帶“高能”。這些特性，無疑都會為IAQ Core在高性能應用場景中加分。
可靠性高：IAQ Core采用塑料蓋帽和過濾膜保護，具有防水防塵的功能，適于復雜環境下運行。
靈敏度高：IAQ Core具有很高的靈敏度，響應時間短，對于VOC更為“敏感”。
穩定性高：IAQ Core在同一測試環境中，不同傳感器的測試結果一致性更佳。
壽命長：由于IAQ Core采用了MEMS工藝，產品壽命更長，可達10年。
用戶價值 性能特點
室內空氣質量的高可靠性測量 CO2 equivalents (ppm)
TVOC equivalents (ppb)
高靈敏度和快速響應 感應范圍: 450~2000 ppm CO2 equivalents
125~600 ppb TVOC equivalents
具有I2C 接口
外形小，易安裝 MEMS金屬氧化物傳感器
SMD型封裝
支持再流焊
模塊具有自動基線校正
低功耗 66 mW （持續工作模式最大功耗）
9 mW （脈沖工作模式最大功耗）
IAQ Core的性能特點
CCS811和IAQ Core性能比較
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。世健公司產品市場部總監陳劍指出：“人們越來越關心室內空氣質量，確保自己和家人都能生活在安全的環境里。VOC傳感器針對樓宇新風市場，具備超強的節能功能，減少能耗60%以上。無論是經典型CCS801，主打低成本流行應用的CCS801，還是高性能的IAQ Core，他們共同的設計理念都是從實際的應用和用戶需求出發，不斷細化產品線，成為室內空氣監測市場的Mr. Right。”
