樹莓派空氣品質監測 DIY 指南：感測器怎麼選、PM2.5 與 VOC 差在哪

想自己做一台空氣品質監測器，最常卡住的不是程式，而是感測器選錯。市面上模組規格寫得很像，實際量測到的東西卻差很多。這篇整理樹莓派與 Pico 平台上常見的幾種做法，以及各自適合的情境。

先搞懂：你要量的是哪一種「空氣品質」

「空氣品質」在感測器規格書上其實是好幾種完全不同的物理量，買之前要先確認你關心哪一個：

懸浮微粒（PM1.0 / PM2.5 / PM10）：需要光學式粒子感測器。這是一般人講「空氣品質」時最常指的項目，也是唯一能對應到環境部空品指標的數值。
氣體／VOC（揮發性有機化合物）：金屬氧化物半導體（MOX）類感測器，例如 BME688、MICS6814。它們量的是「氣體造成的電阻變化」，適合偵測相對變化（例如有人噴了清潔劑、室內悶了），不是絕對濃度儀器。
溫度／濕度／氣壓：BME280 這類環境感測器，通常會跟氣體感測整合在同一塊板子上。
二氧化碳（CO2）：真正的 CO2 需要 NDIR 紅外線感測器。要特別注意：很多便宜模組標的是「eCO2」，那是從 VOC 推估出來的等效值，不是真的量 CO2。

這一點是最多人踩雷的地方——買了 VOC 感測器，卻期待它能顯示 PM2.5 數值。

三種常見組合

1. 一片搞定：整合型環境監測板

Pimoroni Enviro+ Air Quality 把 BME280（溫濕度氣壓）、LTR-559（光線與距離）、MICS6814（三種氣體）、MEMS 麥克風（噪音）與一片 0.96 吋彩色 LCD 整合在一片 HAT 上，直接疊在樹莓派上就能開始記錄。適合想一次涵蓋多種環境參數、又不想自己接線的人。要量 PM2.5 的話，這片保留了外接粒子感測器的介面。

2. 只要氣體與環境數據：小面積擴展板

如果你已經有自己的主板配置，只想補上氣體偵測，BME688 四合一感測器擴展板是體積最小的選擇，一顆晶片同時提供氣體、溫度、氣壓、濕度四種讀值，走 I2C 介面。BME688 相較前一代 BME680 的差別在於支援 AI 氣體特徵辨識，可以訓練它分辨特定氣味模式。

3. 教學／展示用：附螢幕與燈號

Kitronik 空氣品質監控 HAT 除了 BME688 之外還帶 OLED 螢幕與 ZIP LED 燈條，數值可以直接用顏色呈現，適合課堂教學或需要一眼判讀的場合。

4. 低功耗獨立裝置：用 Pico 而不是樹莓派

如果監測點沒有網路、要靠電池運作，用樹莓派其實太耗電。Pico Enviro+ Pack 以 Raspberry Pi Pico 為核心，內含 1.54 吋彩色 LCD，待機功耗遠低於完整的樹莓派系統，適合放在房間角落或戶外盒內長期運作。

實作時的三個經驗

MOX 氣體感測器需要暖機：剛上電的頭幾分鐘到幾十分鐘讀值會漂移，做資料記錄時要把這段丟掉，否則圖表開頭永遠有一段假的高峰。
不要把感測器貼著樹莓派放：樹莓派本身會發熱，溫度讀值會被墊高好幾度。用排線把感測器拉開，或改用 Pico 這種低發熱平台。
先想好資料要存去哪：只在螢幕上顯示很快就會膩，通常會想接 InfluxDB／Grafana 或簡單寫 CSV。決定這件事會影響你要不要選有網路的板子。

延伸：把監測點放到收不到 Wi-Fi 的地方

如果要監測的位置（例如頂樓、田間、廠區角落）沒有 Wi-Fi，可以用 LoRa 把資料傳回來，這部分可以參考樹莓派 DIY 氣象站建置指南裡的無線傳輸章節。