人道主義獎
灌注係統自動進行細胞分泌分析

挑戰：對於I型糖尿病患者胰島細胞分泌的常規分析，改進分析的處理能力和可重複性。

解決方案：

       使用NI LabVIEW和CompactRIO，創建自動灌注係統通過總環境控製刺激細胞類型，並收集分泌物。

利用LabVIEW 和CompactRIO，我們快速
、低成本地創建了Biorep灌注係統

       Biorep Technologies是一家設計隔離胰腺中特定細胞（胰島細胞）所需設備的公司。這個複雜的處理過程涉及20多台不同的設備
，其中5taiyaoqiugaoduzidonghua。zhexiejiqidezidonghuacaiyonglebutongpingtaihechengxushejiyuyan。suizhegongsidefazhan，xindewentiyesuizhichansheng，youyuyongyouduotiaoxuexiquxian，rongchangdewendang，yijipingtaijiandebutongdetongxinxieyi，shidexiaolvhendi。

       在充分了解了NI產品之後，我們開始將LabVIEWyongyusuoyoudezidongzhuangzhi
，zheyangjiuzhixuyaoyigetongyongdepingtai
，yitiaoxuexiquxian，yijiyigegengjiajiandandegongyinglian。qiwanshandetiaoshigongjuheyuanchengguzhangzhenduangongneng，weiwomenzaishijianhechuxingchengbenshangjieshenglechaoguoyiwanmeiyuan。

       我們的軟件工程師采用LabVIEW和CompactRIO，僅用了3個月的時間，就創建了一個複雜的自動化儀器。該儀器包括多軸運動控製（步進電機），精確的保溫室溫度控製，和複雜的流體處理（ 電閥門矩陣控製）。我們采用LabVIEW Real-Time和LabVIEW FPGA模塊開發軟件架構。采用LabVIEW NI SoftMotion 模塊進行實際運動仿真
，使我們在製作物理原型之前可以預測和優化設計，以及評估不同設計理念。利用LabVIWE和CompactRIO，我們的開發時間從12個月減少到3個月，並且避免了開發定製控製軟件和驅動的必要。

       我們最初將Biorep灌(guan)注(zhu)係(xi)統(tong)作(zuo)為(wei)測(ce)試(shi)試(shi)管(guan)胰(yi)島(dao)能(neng)力(li)的(de)工(gong)具(ju)。之(zhi)後(hou)
，其(qi)功(gong)能(neng)擴(kuo)展(zhan)到(dao)了(le)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)由(you)原(yuan)始(shi)胰(yi)髒(zang)幹(gan)細(xi)胞(bao)分(fen)化(hua)成(cheng)的(de)不(bu)同(tong)細(xi)胞(bao)的(de)分(fen)泌(mi)物(wu)，而(er)且(qie)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)製(zhi)藥(yao)企(qi)業(ye)探(tan)索(suo)新(xin)藥(yao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。

– Felipe Echeverri, Biorep Technologies Inc.

編輯推薦獎
使用CompactRIO在全球鷹無人駕駛飛機（Global Hawk UAV）上監視大氣層臭氧狀況

挑戰: 開發一台可以工作於NASA全球鷹無人駕駛飛機（Unmanned Aeronautical Vehicle） 上的臭氧狀況監視儀器。要求其可以與地麵通訊，進行數據的本地流盤，並且能夠通過網絡時鍾協議（NTP）同步。

解決方案:

       使用CompactRIO來為無人駕駛臭氧監控係統（UAS O3）發布指令，完成控製並且實現通訊。

       基於CompactRIO的臭氧監控設備成功地裝配於NASA全球鷹無人駕駛飛機上，攝於NASA德萊頓飛行研究中心

       隸屬美國國家海洋和大氣治理署，位於科羅拉多州圓石縣（Boulder, Colorado）的地球係統研究實驗室一直致力於研究支配地球大氣層中的化學反應和長期氣候變化的一係列過程
，進而預測大氣的行為模式。

       我們一直在使用的臭氧監測儀器有22年的曆史，重量達到57磅。我們需要升級這個儀器，減小重量，並增加網絡功能。

       我們的新型UAS O3臭(chou)氧(yang)測(ce)試(shi)儀(yi)是(shi)一(yi)台(tai)吸(xi)收(shou)式(shi)雙(shuang)束(shu)紫(zi)外(wai)線(xian)強(qiang)度(du)計(ji)。其(qi)中(zhong)一(yi)束(shu)用(yong)以(yi)測(ce)量(liang)采(cai)集(ji)的(de)大(da)氣(qi)樣(yang)本(ben)中(zhong)的(de)臭(chou)氧(yang)狀(zhuang)況(kuang)，另(ling)一(yi)束(shu)則(ze)穿(chuan)過(guo)經(jing)過(guo)臭(chou)氧(yang)過(guo)濾(lv)器(qi)的(de)相(xiang)同(tong)的(de)大(da)氣(qi)樣(yang)本(ben)。此(ci)套(tao)儀(yi)器(qi)重(zhong)量(liang)僅(jin)為(wei)37磅
，使用28V直流供電，其采樣率從0.5到10赫茲可調。

       Compact RIO控製器滿足測試儀器要求的高處理速度

、低能耗、高機械強度和尺寸要求，能夠在海拔64,000英尺高空的無人駕駛飛機上（如NASA的全球鷹UAV）完成非加壓大氣數據的收集以及通訊。

– Laurel Watts, NOAA

綠色工程獎
控製Echogen能源係統公司的廢熱引擎

挑戰：開發一個實時的應用程序來控製和監視Echogen能源係統公司的廢熱引擎，同時創建一個基於Windows操作係統的應用程序來實現整體係統的遠程及本地監控。

解決方案：

       在CompactRIO平台上開發一個LabVIEW應用程序來控製廢熱引擎
，使用多PID閉環控製以達到對係統確定性的要求。

       Echogen能源係統公司的廢熱引擎麵向於工業廢熱回收
，可以從多種能量來源中獲取熱能。我們在其基本設備的基礎上，為標稱淨額定功率為250kW的廢熱引擎開發了控製器與裝置健康狀況監視係統。

       為了達到嚴格的I/O同步指標，我們選擇了CompactRIO實時控製器。這個熱機主要的設計目的是用於測試
，係統要求包括超過75個傳感器信號的采集以及通過Modbus、模擬、數字信號控製超過40台的儀器。另外
，在讀取的係統變量（如：係統壓力
，流體溫度
，渦輪機載荷）的基礎上
，我們采用多PID控製算法來控製這個係統。

       在係統架構上
，這台係統是遠程運行的
，但是我們設計了一個本地的人機接口（HMI）來實現控製與監視。同時，我們在Windows電腦以及運行LabVIEW應用程序的實時控製器之間用以太網連接實現了網絡發布的共享變量，以此完成了過程數據的交互和基於消息的信息通訊。

       同時
，運行LabVIEW實時應用程序的CompactRIO控製器具有多核的中央處理器。而NI分布式係統管理器在開發的過程中給了我們很大的幫助，使我們可以不用自己開發應用程序就能全麵地監視網絡中各個係統的信息、管理發布的數據、存取網絡發布共享變量和I/O變量。我們甚至可以不需要任何人機界麵就可以調整網絡發布共享變量的值來遠程調試和校準過程參數。使用NI提供的各種工具包和開發模塊，讓我們能夠快速地調整係統以滿足我們客戶更進一步的需求。

– Darryn La Zar, Wineman Technology Inc.