随着物联网时代的到来,智能家居一直是国内外的研究热点。人们希望将家庭由赖以生存的居住环境转变成一个智能化、人性化的个人服务场所。尤其是对生活缺乏自主性、独立性的群体而言,家居的自动化显得更为重要。然而当前时期的智能家居并没有得到广泛普及,究其原因在于其发展是建立在传统家居的替换与改装上,对于人们早已熟悉的传统家居群众来说,更换成本和学习成本较大,智能性不足以战胜其实用性。国内外研究者为加速智能家居的到来,大多将研究重点放在新型智能家电的设计与控制上,而弱化了传统家电的控制改装或由传统家居转变至智能家居的过渡方案研究。因此,本论文将研究内容重点放在传统家电的改装与智能控制上,利用当下新型人机交互技术对传统家电进行低成本改装,同时兼容家电传统控制方式,让用户在保持原有生活的基础上增加新型控制方式,逐渐体会人机交互技术给家居生活带来的便利,为智能家居谋求更多市场。本文针对传统家电的交互式控制,调研分析了现有各项交互技术方案与通信实现方式,分析比较各自优缺点与适用范围,设计一套基于用户手势分类的家电控制系统。该系统主要由手势控制器、家电接收器以及中央处理器组成,采用ZigBee通信方式实现系统数据传输。手势控制器负责家电的定位,通过红外通信对接控制目标,使用传感器采集用户手臂加速度并上传至中央处理器进行手势分类判别,由中央处理器将分类结果传输至家电接收器并由其实施具体控制。针对目前传统家电的主流控制方式与接线特点,论文设计了三款适用于不同种类家电的接收器方案,分别为:插座式、红外遥控式以及单火线取电开关式,在兼容传统控制方式的基础上增加手势控制功能。由于家居环境中的红外遥控式家电采用的遥控协议并非一致,论文对此设计了更为通用的红外学习解码与编码方案。为符合家电功能特点与人体控制习惯,论文选取四种简单动态手势作为家电系统控制方式。分析探讨了常见的数据预处理与手势分类方法,利用平滑滤波和能量极值法实现手势数据的平滑化和有效数据段的截取,利用主成分分析法对四种手势数据进行降维分析,并针对二维特征下数据分布特点,采用线性分类判别法实现对四种手势数据分类,分类准确率达98%。