随着宽带及移动互联网业务的飞速发展,人们对家庭设备的互联互通提出了更高的要求,数字家庭的发展得到了越来越多的关注。家庭网络作为数字家庭的重要组成部分,其对应的技术和标准已经成为国内外研究的热点。实现家庭网络的关键是家庭网络中间件技术。目前世界上许多公司或组织都制定了相应的数字家庭网络标准,这些标准的存在促进了家庭网络的发展,加速了智能家电的普及。由微软主导的UPnP协议是为家庭网络中智能设备间互联互通而提供的一种简捷高效、灵活的方式,为数字家庭的实现提供了强大的支持。UPnP是一种应用层协议,它屏蔽了家庭设备的物理层和连接技术上的差异,为上层应用开发提供了统一的接口。UPnP建立在TCP/IP网络协议和Web技术之上,利用了许多现有的网络技术规范,如SSDP,SOAP,GENA和XML等。实现了家庭网络中设备的自动组网、宣告、发现、设备控制等功能。本文重点研究了UPnP协议的基本原理并对其实现机制进行了深入的研究。鉴于目前多数UPnP协议栈的实现都是用C/C++或Java语言开发,因此本文参考了Intel的开源UPnP SDK开发框架的设计思想,实现了一套基于Python语言的UPnP协议栈,简化了UPnP应用程序的开发难度。加之目前嵌入式设备的运算能力已经今非昔比,许多智能终端可以轻松运行Python解释器,因此本文所设计的协议栈在将来会有广泛的应用。同时我们还引入了一种基于WSGI的CherryPy网络适配器,使其他的网络应用程序也能方便地调用本文所设计的Web服务器资源。最后我们以本文所设计的UPnP协议栈为基础,构建了一个综合家庭媒体服务和电源控制系统。