随着人们对生活品质要求的日益提高,智能家居逐步成为物联网应用领域的研究热点之一。智能家居系统以家居自动化、网络化和信息化为主要特征,其目的是让用户高效、合理、便捷地管理家居环境,并自动提供安全防护以及实时监控。针对智能家居系统中多种通信技术之间互联困难的问题,本论文对系统中的核心组网设备即家庭网关进行研究,提出了一种可扩展且支持多协议转换的家庭网关系统的设计方法。主要研究工作如下：(1)在家庭网关硬件设计方面,首先针对系统组网问题,通过分析比较现有家庭网络组网方式,提出了一种基于分级网关的可扩展的家庭网络组网模型。接下来针对网关硬件平台设计问题,通过分析比较现有的家庭网关系统的设计方案,提出了一种主/从式架构的嵌入式网关设计模型,并给出了基于S5PV210微处理器的网关硬件结构设计。最后根据实际系统需求,研究了嵌入式Linux操作系统中网口、串口驱动移植的配置方法,以及linux环境下Socket通信和Uart通信,并给出了具体实现过程。(2)在主网关软件设计方面,针对现有异构接入协议转换存在的问题,提出了一种基于子网关分层转换,主网关集中控制的易于扩展的智能家居组网模式。针对异构设备互通和互操作问题,采用中间件机制,提出了一种基于统一接口访问的方法,并设计了家庭设备控制模型和设备控制协议。子网关将不同协议转换为统一协议,主网关对信息汇总处理,整个系统采用接口模式进行编程,使业务逻辑之间依赖性减少,达到了松耦合的目的,提高了主网关在多协议处理下的可扩展性。平台实验结果表明了该网关设计方法的正确性、有效性和先进性。(3)针对在远程管理家居设备时不同控制终端通信困难的问题,在本文设计的家庭网关软硬件基础上,构建了一个智能家居管理平台的原型。管理平台主要以C/S应用服务架构为核心,使用Web服务通信技术,提出了一种不同控制终端与设备节点通信的流程设计。该设计优势在于可以保证数据在不同控制平台之间的通信,又能够减轻网关服务器处理数据的负担,有效地降低了智能家居系统对家庭网关硬件性能的要求。