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物联网是在互联网以及移动互联网发展到一定阶段之后,迅速兴起的一种网络模式,它将传统网络中不同计算机互联的范畴拓宽到万物互连,因而极大地扩大了网络接入的能力和范围。物联网的应用已经深入社会的各个行业之中,智能家居作为它的一个重要应用,得到各大厂商的关注与研究,其发展速度越来越快。智能家居的研究涉及到网络通信技术、传感器技术、嵌入式技术和网络安全技术等。由于涉及面广,技术要求高,并且智能家居的应用已经成为热点,因此对它的研究尤为重要。目前,智能家居虽然发展迅速,但仍然处于不成熟阶段,很多问题急需解决。论文在分析研究了当前的智能家居相关技术之后,根据智能家居的网络架构和通信特征以及智能家居中的安全性问题,设计了一套简便实用的通信交互协议和安全认证协议。论文主要完成的工作包括:(1)设计了一种智能家居网络的系统架构。通过分析当前的智能家居相关技术,研究智能家居的网络架构和通信特征,设计出一种以智能家居网关为核心的智能家居网络的系统架构。网络架构是维系智能家居网络设计和运行的基础,合理的网络架构对系统工作的有效性和正确性会起到重要的支撑作用。(2)设计了一种智能家居安全性方案。针对智能家居网络中数据量大且对安全性要求高等特征,对智能家居中的数据进行加密等级划分,不同加密等级的数据采用不同的加密算法和方式加密,并对智能家居中智能终端用户和远程终端用户在入网登陆以及通信中进行安全性认证,保证智能家居中的通信安全。(3)设计了一套智能家居通信交互和安全认证协议。协议主要包括智能终端设备入网协议,安全认证协议和监测控制协议等。智能家居中的智能终端设备包括各种家电和传感器设备,产生的数据类型多且数据在不断地更新中,合理高效的协议有助于智能家居系统的正常运行。(4)设计并开发了一个智能家居的原型系统。该原型系统中远程终端设备使用Android系统的智能手机,并开发出一个智能家居管理控制的App应用,并以tomcat为服务器,模拟智能家居中的云平台,实现对智能家居中终端设备的网络通信。