随着科学技术的不断创新,人们对自身居住环境的高效性、舒适性以及安全性的要求也变得越来越苛刻。因此,智能家居在国内逐渐地形成较大的潜在市场,它是物联网的一项典型应用,具有很好地应用前景。本文对国内外智能家居系统研究现状进行分析,针对目前市场的需求,设计并实现一种基于WiFi无线网关的智能家居系统。该智能家居系统由WiFi网关、移动终端和终端数据采集设备三部分组成,以ARM Cortex-M3内核的STM32F103RDT6处理器为硬件平台,移植uC/OS-II操作系统与LwIP协议。首先,对WiFi网关外围ZigBee协调器、以太网、红外等模块进行嵌入设计,将其与家居内部的环境控制系统、红外监控系统等有机的结合起来形成一个网络系统。其次,对移动终端的开发采用结构化设计方式,选用MyEclipse9.0+JDK1.7开发工具在SQL Server 2008数据库中完成对智能家居APP软件控制界面的设计。最后,主要针对终端数据采集设备中的ZigBee传感器和红外传感器进行设计,因为无法将ZigBee传感器节点与家庭内部网络地址一一对应,所以ZigBee传感器中定义了不同的帧格式,便于对接收到的数据进行识别;红外模块采取软件编解码的方式,将获得的红外编码信号解析封装后发送给WiFi网关,完成对红外模块数据传输的控制。智能家居系统软件开发采用分层设计思想,整个系统主要分为四部分:WiFi网关及其主要外围接口电路的驱动程序、各种终端传感器节点的驱动程序、嵌入式uC/OS-II系统的移植和人机交互界面的APP应用程序。WiFi网关中ARM核心处理器选用Keil uVision4集成开发环境用于程序代码的编译、链接和调试;在终端数据采集设备中ZigBee传感器节点的驱动程序最为特殊,它采用嵌入式IAR Embedded Workbench开发环境。通过对ZigBee组网、以太网透传、ZigBee传感器的数据采集以及智能家电远程控制实验测试结果的分析。基于WiFi无线网关的智能家居系统不仅实现对家居内部环境的数据采集和实时监控,而且成功将家居内部的各种智能设备有机的结合在一起,实现统筹管理,并通过移动终端APP软件实现对家居内部智能家电的远程控制与访问。因此,本设计对未来智能家居的普及化推广给予了一定的参考价值。