一种基于ZIGBEE协议的分析系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于ZIGBEE协议的分析系统，该系统包括监听模块用于获取数据，通信与供电模块用于数据传送和系统供电，分析模块用于将数据封装与显示，本系统适用于安卓系统和IOS系统，应用非常广泛，通过简单的模块组合，本系统能够实现ZIGBEE数据包的快速抓取与分析，帮助工程师了解ZIGBEE的工作机制，验证其应用程序的合理性。

An analysis system based on ZigBee protocol

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZIGBEE协议的分析系统
本专利技术属于无线通信
，涉及一种用于ZIGBEE(紫蜂协议)工作机制与协议分析的分析工具及软件。
技术介绍
ZIGBEE是一种近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本、高安全性，主要用于自动监控领域的无线组网通讯技术。随着物联网的快速发展，ZIGBEE技术广泛应用于工业控制、农业自动化、智能家居、智能照明、智能建筑等领域。而在学习研究及应用ZIGBEE技术的过程中，抓取ZIGBEE数据包进行数据分析，是深入了解ZIGBEE网络建立过程、设备加入网络过程、各个设备通信流程等工作机制以及验证用户应用程序的正确性，解决实际应用难题的重要手段。传统的ZIGBEE数据包抓取方法是使用ZIGBEE抓取工具连接PC(personalcomputer，个人计算机)或笔记本电脑，使用电脑软件进行数据抓取与分析。这种方法，在室内弊端不明显，若在室外，电脑因其体积与重量原因而携带不便。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于ZIGBEE协议的分析系统，该系统小巧轻便，只需将本专利技术的ZIGBEE设备插入装有本专利技术的ZIGBEE协议分析APP所对应的手机USB接口，运行软件后，即可实现ZIGBEE数据包的抓取与分析，从而帮助工程师了解ZIGBEE的工作机制，验证其应用程序的合理性。本系统主要由监听模块，通信与供电模块，分析模块。其中，监听模块用于获取数据，所获取的数据可以是广播数据包、信标数据包、网络数据包、地址数据包、通信数据包等。常见的数据包以NO.(序号)、Time(时间)、Length(数据包长度)、FrameControlField(帧控制字段)、SequenceNumber(数据包顺序)、PanID(网络标识)、Destination(目的地址)、Source(源地址)、Radius(半径范围)、SecurityControlField(安全控制字段)、IEEE地址(64位长地址)、Date(应用数据)、MessageIntegrityCode(一致性编码)、RSSI(receivedsignalstrengthindicator，接收信号强度显示)及校验包进行封装和显示。一些简单的网路数据可以由其中几个组成即可，对于一些比较复杂的数据，可采用全部组别表示。其中，帧控制字段字节的取值为0X的6位固定格式，每次测试序号递增，通过序号确定判断次数。其中，通信与供电模块主要用于数据传送，通信与供电模块中的通信功能主要实现本专利技术的ZIGBEE设备与本专利技术的分析APP之间通过请求数据包和应答数据包的形式传递数据。另外，通信与供电模块中的供电功能主要实现本专利技术的ZIGBEE设备的电源供应。其中，分析模块主要用于在安卓系统和IOS系统中封装和显示数据。分析模块还包括数据解读模块，其中数据解读模块为编写好的程序、脚本、可执行文件、函数库、源代码、数学公式的一种或多种组合。其中，本系统的数据传递和接收可以在ZIGBEECoordinator、ZIGBEEEndDevice等设备之间进行。本专利技术提供了一种基于ZIGBEE协议分析系统，该系统小巧轻便，只需将本专利技术的ZIGBEE抓包设备插入装有本专利技术的ZIGBEE协议分析APP的手机USB口，运行软件后，即可实现ZIGBEE数据报的抓取与分析，从而帮助工程师了解ZIGBEE的工作机制，验证其应用程序的合理性。附图说明图1系统模块组成图图2系统流程图具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。一、系统工作步骤本专利技术提供的包含ZIGBEE监听模块，通信与供电模块，分析模块三部分组成。首先，第一步将装有该系统的工具装机，打开该系统软件，该系统的ZIGBEE监听模块开始工作，识别网络数据，确定需要抓取的网络数据，实现从ZIGBEE无线传感网络中抓取网络数据，并通过通信与供电模块发送至分析模块；其次，分析对接收到的数据进行分析处理，转换成为安卓系统或IOS系统可识别的网络数据类型。最后，通信与供电模块的通信功能将接收的数据推送给安卓系统或IOS系统的手机，手机可自带软件显示网络数据，或者运行系统自带的分析模块，在安卓系统或IOS系统上显示网络数据。通信与供电模块还负责整个运行过程的系统供电功能。数据可以是广播数据包、信标数据包、网络数据包、地址数据包、通信数据包等。常见的数据包以序号、时间、数据包长度、帧控制字段、数据包顺序、网络标识、目的地址、源地址、半径范围、安全控制字段、IEEE地址、应用数据、一致性编码、RSSI及校验包进行封装和显示。在具体实施上，其帧控制字段数值为0x开头的6位字符。二、具体实施例以安卓手机为例，说明使用本专利技术协议的分析系统的几个过程。1、在安卓手机中装入本专利技术的协议分析系统，而后将本专利技术的ZIGBEE设备接入带有安卓系统的手机USB口。2、激活带有本系统的软件工具，通信与供电模块负责给系统各模块进行供电，分析系统开始启动和运行。3、启动ZIGBEECoordinator(协调器)，建立ZIGBEE网络，随后ZIGBEECoordinator每隔一定时间发送一次广播信息，系统即可抓取到ZIGBEE广播数据包，数据包内容如下：NO.1,Time：0.000000，Length：47，FrameControlField：0x8841，SequenceNumber:0X63，PanID:0X170b，Destination：0xffff，Source：0xO000，Radius：0x01，SecurityControlField：0x28，IEEE：00124b0012e2394b，Date0x570x06，MessageIntegrityCode：0xa00x1b0xa60a12，RSSI：-29，ECC：236。4、启动ZIGBEEEndDevice(终端设备)，ZIGBEEEndDevice会发送信标请求，系统可抓取到其信标数据包，具体如下：：NO.4,Time：35.194506，Length：10，FrameControlField：0x0803，SequenceNumber:0xab，PanID:0xffff，Destination：0xffff，CommandIdentify：0x07，RSSI：-29，ECC：236。5、设置ZIGBEECoordinator为允许设备加入状态，系统抓取到允许入网数据包，具体如下：NO.5,Time：42.650956，Length：48，FrameControlField本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ZIGBEE协议的分析系统，其特征在于，该系统包括监听模块，通信与供电模块，和分析模块。/n所述监听模块用于获取数据，/n所述通信与供电模块用于数据传送和系统供电，/n所述分析模块用于封装和显示数据包。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于ZIGBEE协议的分析系统，其特征在于，该系统包括监听模块，通信与供电模块，和分析模块。
所述监听模块用于获取数据，
所述通信与供电模块用于数据传送和系统供电，
所述分析模块用于封装和显示数据包。


2.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE协议的分析系统，其特征在于，所述监听模块获取的数据包括广播数据包、信标数据包、网络数据包、地址数据包、通信数据包。


3.根据权利要求2所述的一种基于ZIGBEE协议的分析系统，其特征在于，所述监听模块获取的数据包以序号、时间、数据包长度、帧控制字段、数据包顺序、网络标识、目的地址、源地址、半径范围、安全控制字段、IEEE地址、应用数据、一致性编码、RSSI及校验包进行封装和显示。


4.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE协议的分析系统，其特征在于，所述通信模块对象为安卓系统和IOS系统。

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，马国祖，张昊，刘豫，
申请(专利权)人：甘肃万维信息技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62