ZigBee的软件抓包分析

使用Packet Sniffer分析Z-Stack协议数据

Packet Sniffer 是一款专门的协议分析软件，可以对PHY、MAC、NETWORK/SECURITY、APPLICATION FRAMEWORK和APPLICATION PROFOCES等各层协议上的信息包进行分析和解码；显示出错的包以及接入错误；指示触发包；在接收和注册过程中可连续显示包，可以利用Packet Sniffer分析ZigBee建立网络，加入网络，发送数据，接收数据的过程，需要注意的是，Packet Sniffer 只能起到侦听的作用，即它只能侦听设备发送的数据。

我购买的了三个开发板，只有一个可以做协议分析议，其用法就是在SampleApp例程的基础之上，一个作为协调器，一个作为路由器，另一个做协议的分析议，做分析议的模块要连接PC---仿真器----开发板，然后打开Packet Sniffer软件，在刚打开软件还没有形成网络时会出现下面的分析得到的画面。

1 软件介绍

Packet Sinffer侦听到的数据包将被保存在硬件的缓存中，所能保存的数据包总数与数据包的大小和硬盘空间有关。在操作过程中，数据包暂时存放在RAM中，以减少数据包信息在GUI上显示时间。下面是Packet Snifferr 的数据流。具体怎么使用可以查看自带的数据手册。

这里就以SampleApp的例程来看看，这个分析议是怎么使用的，首先，介绍一下这个例程的主要功能，这个程序有两个模块组成，也就是最简单的那种，其中一个是协议器，一个是路由器，当两个模块都上电后，如果一切正常的话，绿色的灯会点亮，这时按下路由器上的SW1按键就可以从路由器发送一句话“Welcom to ZigBee！”,这时在按下协调器上的SW1按键就可以发送给路由器发送一条“Thank you!”。当接收到数据时，两个模块的红色灯会闪烁。这就是这个例程经过简单的更改后所具备的功能。

在ZigBee网络中，各个设备都必须在加入网络之后才能完成数据的通信，所以，加入网络是每一个设备的首先要做的。

加入网络如下图所示：

在协议分析仪中显示的数据，第2行到第7行是建立一个网络的过程，在这里可以看出在网络层管理实体一旦选择了一个PAN标识符，就会立刻选择一个0x0000的16位网络地址，并且设置MAC层的macShortAddress PIB 属性，使其等于所选择的网络地址。

第8行中，源地址是路由器的物理地址0x1716151413120030，它的PANID没有确定为0xFFFFF,这时的路由器还没有加入网络，所以还没有网络地址，目的地址为协调器的网络地址0x0000，它的PANID为0x0022；它的命令是联合方式加入请求。所以该行表示的意思是向协调器发送联合方式加入请求，发送完成后将得到一个应答，也就是第9行。

收到应答以后，路由器开始加入网络，在收到应答以后，协调器开始为路由器分配网络地址，从第12行可以看出，路由器分配到的网络地址为0x0001。这样就完成了整个建立、加入网络的过程，并分配了各自的网络地址。

下面是NWK层数据包

网络层数据包中，体现了在网络层中的数据以及格式，。网络层中也体现了源地址和目的地址与APS层基本相同。它们最大的不同是数据中加入了网络层包，附加了网络层数据。

下面是APS层数据包

数据包第1行，路由器的网络地址（0x0001）作为数据源地址发送，目的地址为0xFFFF表示路由器是以广播的形式发送数据。可以看出该数据包反映路由器广播发送数据。在APS层中详细列举了剖面 ID（APSProfile ID）、串ID（APS Cluster ID）、广播深度（Broadcast Radius）等数据。另外发送的数据也在此项显示。在第一行中的APS Payload部分就显示了数据帧头加上路由器发送的广播数据，在这里是以16进制数显示的，在数据包的结尾有RSSI强度值。

我们可以从APSPayload中可以看到从路由器和协调器发出来的数据，这些都是以16进制的形式出现的。在MAC Payload和NWK Payload中可以看到在发送的数据前面，都添加的该层有数据。

下面两个是帧控制域中各个位表示的含义：

下面是全部数据包

路由器按下按键SW1以广播的形式发送一串数据“Welcomto ZigBee!”，数据包中的第1行网络地址为0x0001的设备为源地址，即表示发送数据设备的地址，由于是广播发送，所以在发送完成以后，每一个在网络中的设备都能收到数据。在APS层中有一个参数是路由深度为0x0A，所以在协调器收到数据以后，会以路由的方式转发这个数据，数据包显示在第二行就是转发的数据的数据格式，也就是为什么会有两个一样的数据包出现的原因。在协调器收到数据并转发了数据以后，在路由器上按下SW1按键将发送一个应答数据“Thank you!”.

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