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一、引言

EnergyPlus是最通用的建筑及系统模拟软件，但是大部分人在使用的时候，只是利用EnergyPlus计算建筑负荷，或者复杂一点建个系统模拟能耗。一般并不需要了解其内部运行机制，将软件整体使用，搞明白模型参数即可。这样使用EnergyPlus只能被局限在其已有的功能，对于工程基本满足了。但是对于科研而言，局限于已有功能，很难有所创新突破。所以需要EnergyPlus和别的程序进行联合仿真，实现其自身没有的一些功能。

二、EnergyPlus与外部程序交换数据的三种方式

EnergyPlus与外部程序交换数据有三种方式（如下图）：Ptolemy Server、Functional Mockup Unit Export、Functional Mockup Unit Import。

Functional Mockup Unit Export、 Functional Mockup Unit Import是一种标准输入输出，将复杂系统模块化，将系统分割为独立的部分，最后用标准输入输出接口拼接，可以有效降低复杂系统的设计难度。EnergyPlus整体也可以看作一个模块，然后与其他标准输入输出模块进行联合模拟。

Ptolemy Server为链接至BCVTB软件。BCVTB也是Lawrence Berkeley National Laboratory为EnergyPlus开发的辅助软件，用于和别的软件进行联合仿真，如MATLAB、TRNSYS、ESP-r、Python等软件。之所以BCVTB在EnergyPlus中的选项是 Ptolemy Server，是因为其基于Ptolemy软件进行开发。

三、BCVTB和EnergyPlus具体是怎么实现联合仿真的呢？

BCVTB和EnergyPlus通过伯克利套接字（Berkeley sockets）交换数据。伯克利套接字的应用编程接口（API）是采用C语言的进程间通信的库，经常用在计算机网络间的通信。如果是用于一台计算机内部的通讯，则为应用程序间通讯，BCVTB和EnergyPlus就是一台电脑内的程序间通讯；不同电脑之间的通讯，常用的TCP/IP协议就是基于伯克利套接字，是互联网的基础技术之一。事实上只要牵扯到数据交换，基本上都是基于套接字编程。比如物联网比较火的MQTT协议，也是基于伯克利套接字进行开发。大多数编程语言都会提供伯克利套接字接口，如python就有socket库，无需从底层开始，只需要调用相关的接口即可。

一般服务器和客户端的建立和交换信息如下图所示。

首先建立socket，然后绑定端口（bind),然后进入监听模式（listen），监听来自客户端的请求。客户端也是使用socket（）API建立客户端，然后发送请求，服务器端监听到请求后，便与之建立连接。

服务器端和客户端建立连接后，便开始交换数据。形象的说，交换数据如同打乒乓球。客户端首先发出信息，服务器端收到信息，经过处理，然后向客户端发出信息，客户端收到信息再向服务器端发出信息，如此循环往复直至结束。信息就像一个乒乓球，客户端和服务器端就像两个球拍，你打一下，我打一下。

说句实话，我的描述很苍白，也只能让你知道大概有这么个东西。想要真正的了解，还是需要认认真真读BCVTB官方文档。

FMU/FMI具体可以看：

http://bbs.gongkong.com/m/d/776179_1.htm?redistParent=0

BCVTB的官网链接为：

https://simulationresearch.lbl.gov/bcvtb/

Ptolemy官网：

https://ptolemy.berkeley.edu/