智能家居是以用户基础住宅为平台,利用多种不同技术(综合布线、安全防护、自动控制、网络通信等)将与家居生活相关的设施组建在一起,为用户提供安全、方便、舒适的居住环境。本文致力于解决目前智能家居普遍存在的布线困难、灵活性差、安全系数低以及访问地域限制等问题,在深入研究当前国内外智能家居发展现状的基础上,提出了基于云计算和物联网技术的新型智能家居系统设计方案。主要研究工作和成果可归纳如下:1.针对布线困难和灵活性差的问题,在研究和分析不同的无线通信技术的基础上,提出使用Wi-Fi和Zigbee技术来组建家庭内部设备网络。其中Wi-Fi网络用于和内网设施进行无线通信,Zigbee网络用于室内传感器网络实现环境监控、设备控制等功能,路由器负责安全接入云中心Wi-Fi进行信息交换。2.针对访问地域限制问题,提出利用云计算技术来支持用户随时随地可访问并管理网络。具体而言,家庭内部设施可以利用Wi-Fi连网,采用TI2530 Zigbee协调器搭建超低功耗传感器监控网络,用户利用PC、手机等终端设备可以通过访问云中心来管理家庭网络设施,远程办公,离线下载,还可使用IP摄像头实现视频监控。3.针对安全系数低问题,提出云中心和家庭网络间通信使用SSL-VPN方式进行数据传输,保证网络安全性,同时使用“用户名/密码”组合方式来验证用户身份。另外,为了减轻云中心负载压力,我们提出了按需连接的解决方案。4.研究并分析云中心设计的难点,并使用PHP配合Apache服务器实现云中心服务。云中心主要负责处理来自云路由器的连接请求、新用户注册、用户登陆和与家庭网络的通信等,使用MySQL数据库管理云中心数据,既高效又可充分节约成本,通过改写Apache服务器的反向代理配置模块以定位用户家庭网络和子网内的数据。5.研究并分析家庭内部网络组网方式,与云中心通信等问题,以MT7620N无线路由器为核心,实现了基于Ralink SDK4.1.2定制的UI系统,主要由GoAhead WebServer、VPN代理、Zigbee网关代理、Control Agent、Aria2、Samba等模块构成,Control Agent和VPN代理使用心跳机制方便路由器按需连接云中心,Zigbee网关代理是运行于路由端的代理程序,负责配合CC2530模块进行不同网络间消息的解释、转换和转发。最后,建立了云中心的原型系统,配合路由器系统及诸多设备进行了测试和分析,结果证明该方案可行,系统运行稳定,操作简单方便、极易上手,具有一定的技术优势和实用价值。