一种zigbee协议分析仪的设计与实现

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1、万方数据分类号密级学位论文一种Zigbee协议分析仪的设计与实现作者姓名：许雷指导教师：赵海教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：计算机软件与理论论文提交日期：2012年6月论文答辩日期：2012年6月学位授予日期：答懒△摘：王波涛评阅人：徐久强、白乐强东北大学2012年6月万方数据AThesisinComputerSoftwareandTheoryDesignandImplementationofaZigbeeprotocolanalyzerByXuLeiSupervisor：Profes

2、sorZhaoHaiNortheasternUniversityJune2012㈣永螋㈥删万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者躲彳祷El期：朋2．乒．≯J学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两学位敝作者躲彳’翻签字日期：朋土．多．≯J导师签名：签字日期：万方数据东北大学硕士学位论文摘要一种Zigbee协议分析仪的设计与实现摘要随着Zigbee技术的飞速发展，Zigbee未来将在工业控制，工业无线定位，家庭网络，汽车自动化，楼宇自动化，消费电子，医用设备控制等多个领域具有广泛的应用前景，特别是家庭自动化和工业控制，将成为今后Zigbe

4、e芯片的主要应用领域，这都促使越来越多的开发人员加入到了Zigbee的应用开发当中，如今市场也涌现了各种各样的Zigbee协议分析仪来帮助开发人员对Zigbee协议进行学习，具有代表性的是TI公司和Perytons公司所开发的。TI公司的Zigbee协议分析仪功能比较简单，仅仅是针对数据包的解析，没有网络拓扑结构显示和网络性能分析模块，使开发人员还得通过解析后的数据包做代表的含义来自己推测网络的拓扑结构，Perytons公司开发的Zigbee协议分析仪功能相对比较强大，具有数据包解析、网络拓扑可视化等功能，但是这一切都是离线显示

5、的，首先把数据以一定的格式存储起来，然后对文件进行读取来获取拓扑结构，开发人员不能实时的观察到网络拓扑的变化。针对上述问题，本文开发了一套能够在线实时地对数据包进行解析并形成网络拓扑以可视化方式显示出来的系统，该系统还能够根据网络中数据包的传输情况来估算网络时延、抖动、丢包率和吞吐量。通过这些功能，开发人员能够更加快速地发现网络中的问题，提高开发效率。本系统每个模块的设计都运用了软件工程的思想，并基于设计模式的思想和原则，在总体架构上采用了MVC设计思想，在可视化部分的设计参考了Swing的架构思想，模块的详细设计过程中根据Zi

6、gbee网络中的设备类型、协议解析和封装的层次化结构等特性采用了单例模式、工厂模式、装饰者模式、观察者模式、门面模式等设计模式，在数据采集和处理过程中运用了线程池和生产者消费者的设计思想，保证系统的高内聚和低耦合，使系统具有较强的可扩展性和可维护性。关键字：Zigbee；协议分析；Swing；设计模式；可视化万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignandImplementationofaZigbeeprotocolanalyzerAbstractWiththerapiddevelopmentofZigbeetec

7、hnology,inthefuture，Zigbeewillhaveawideapplicationprospectsinmanyfields，suchasindustrialcontrol，industrialwirelesslocation，homenetwork，automotiveautomation，buildingautomation，consumerelectronics，medicalequipmentcontrolandsoon．Andespeciallythehomeautomationandindustri

8、alcontrol，theywillbecomethemainfieldsoftheZigbeechips’application，andwhichwillcontributetoagrowingnumberofdeveloperstojointheZigbee