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随着物联网与智能家居技术的迅速发展和广泛应用,智慧家居是今后家居领域发展的必然趋势,智能家居系统正朝着网络化、信息化、智慧化方向发展。影响智能家居发展的关键因素是智能网关。智能家庭网关具备智能家居控制枢纽功能。目前,市场上家庭智能网关大多使用HTTP连接,其实时性不足,为此,在研究现有网关常用轮询和Comet实时通信技术的基础上,提出一种基于WAMP环境,直接支持Web,具有良好实时性能的WebSocket家庭智能网关设计方法。基于WAMP环境,在Arduino Yun平台上设计一种基于WebSocket协议的家庭智能网关控制系统架构方案。其中,网关硬件设计部分基于Arduino Yun开发板实现,利用Arduino Yun平台开放的硬件接口,与外围传感电路、家居设备及控制电路相连,构建智能家居系统。在同一家庭环境下,对家居智能设备终端实现远程实时控制和传感器数据实时采集和监测。基于WAMP协议中的RPC和PUB/SUB消息传递模式,实现网关与服务器和家居设备之间的消息传递,并完成家庭智能网关对消息传递的需求性分析。通过WebSocket的全双工实时通信完成对智能家居设备实时有效控制和管理,为终端用户提供运行在具有Web浏览器移动设备的用户界面和手机APP界面,并可经由自定义协议转换控制智能设备。提出一种适用于家庭智能网关的消息传递格式,即JavaScript Object Notation(简称JSON)消息传递格式,具有简单、快速、有效地解析数据并进行逻辑处理的特点,提升网关实时性。基于Crossbar Router云端和4G LTE手机网络等几种网络测试环境,完成了对数据出口分别为100M/1000M,时间点为17:00和21:00两个时段的收发实时性能测试。结果表明:基于WebSocket家庭智能网关具有较好的实时性能。同时,还设计了智能家居网关可视化操作控制平台,实现了在同一界面中对多个终端设备进行远程实时控制和在不同界面中对同一设备的统一控制等功能,较为直观地得到在不同测试条件下家庭智能网关实时控制无线彩色球泡灯和传感器数据的单向延时响应数据,并以此得到相应的性能测试结果对比图。基于WebSocket的家庭智能网关具有直接支持Web连接的实时交互操控特性。