随着空气质量成为一个更大的问题，个性化的空气质量传感器能否成为衡量当地污染的下一种方式？
随着世界人口的快速增长，许多大城市开始感受到这种影响。生活成本不断上升，房价飙升，越来越多的人挤在越来越小的空间里。根据联合国的数据，到2050年，全球68% 的人口将生活在这些城市化地区，高于2018年的55% 。
除了更高的成本和人口密度，还有有害的环境影响。机动车辆、热力和发电、工业设施、垃圾填埋场的挥发性有机化合物、垃圾焚烧、农业、烹饪和照明的排放都会导致空气质量下降。
世界空气污染的实时空气质量指数
尽管世界卫生组织(WHO)承认发达国家的主要城市有所改善，但低收入和中等收入城市，特别是发展中国家的城市，正面临着日益严重的空气污染。
研究已经证明，空气污染和死亡率密切相关，例如2014年英格兰公共卫生组织(PHE)的一份报告估计，伦敦至少有8% 的死亡可归因于长期颗粒物污染。世界卫生组织说，全球有380万人过早死亡是由于环境空气污染，其中80% 是由于心脏病和中风，还有20% 是由于呼吸系统疾病和癌症。
面对如此多的问题和已知的污染物，目前城市的空气质量是如何监测的？
现行空气质素监测方法
由于空气质量会对人类健康产生巨大的不利影响，因此准确地监测和跟踪空气质量数据是至关重要的。监测空气质量有助于评估污染程度相对于环境空气质量标准和规定。强有力的监测还通过向官员发出警报和迅速采取纠正行动，防止发生极端事件。
大多数传统的监测站都是固定的，直接连接到电网上。
空气质量测量系统的一个例子。
虽然它们非常精确，但由于它们需要定期校准和维护，因此构造和操作成本很高。另一个缺点是它们太大了。它们的大小使得在需要它们的地方建造新的太阳能电池具有挑战性。
事实上，它们是固定的(例如，在一条繁忙的街道旁边) ，这意味着收集到的数据不一定能代表当地空气质量的整体情况。这个限制增加了对数据建模的依赖，这需要时间，并且阻碍了准确性。
然而，还有一种潜在的替代品: 传感器。
空气质量传感器的救援
近年来，随着物联网的出现，传感器已经取得了长足的进步。传感器组成了物联网的骨干，涉及到数十亿的数据收集、处理和实时交流，跨越了每个行业。
离散，无线，便携式电池和自供电传感器可以解决实时，准确的空气质量监测，中心许多研究应用。
背包里的空气传感器
例如，剑桥大学在学生骑自行车和步行时，在他们的背包里安装了所谓的“ Alphasense”传感器。把它们放在背包里，就更容易“绘制”整个城市的空气污染图，结果显示，城市的某些地区的二氧化氮水平几乎是固定参考站测量的十倍。监测二氧化氮水平至关重要，因为二氧化氮是汽车和燃气炉排放的一种空气污染物，与心脏病和呼吸系统疾病有关。
具有人工智能处理的多用途传感器
Renesas 公司甚至正在进行研究，该公司研制了一种多用途空气质量传感器解决方案，可以测量室内、室外和冰箱内的空气质量。由集成的锂离子电池供电，传感器有一个专门的
单片机用于人工智能支持的数据处理，通过蓝牙发送。
瑞萨空气质量传感器示意图。
智能
手机转动的气体传感器
最近，伯克利实验室(Berkeley Lab)和加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的研究人员开发了一种超薄(“原子薄”)二维传感器，可在室温下工作，并可将智能手机变成气体传感器。
超薄空气质量传感器示意图。
像剑桥传感器一样，它能感知二氧化氮。然而，它是由二硫化铼的单层合金构成的，对 no2分子的电响应很小，对其他有毒气体的反应很小。除了超薄之外，这种传感器还具有柔韧性和透明性。这种传感器可能成为可穿戴式监控应用的潜在候选者。
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