随着科学技术的进步和人们生活质量的提高，一个安全、健康和舒适的室内居住环境越来越多地受到人们的关注，室内环境质量的好坏直接影响着人们的健康状况。本文根据智能家居中环境监测子系统的概念，分析了室内影响人们安全和健康的环境因素，诸如，由于人们粗心或设备故障导致天然气泄漏而引起的安全问题和不适宜的室内温湿度造成人体不适的健康问题等。针对以上问题，本文设计的家居环境监测系统将协助人们管理和控制室内的环境，实时地、准确地获得室内不同位置的温湿度、有害气体和其他环境信息数据，并且可给远程监控提供实时的视频图像信息。本文主要研究了家居环境监测系统的室内中央控制系统中的嵌入式软件系统移植、硬件接口驱动程序开发、应用软件程序设计以及信息采集端的固件驱动程序设计。首先，在研究了嵌入式软件系统中BootLoader、Linux内核和操作系统等的设计流程和主要任务的基础上，在中央控制系统特定的硬件平台上，采用分层设计的思想完成了软件系统的移植。其次，研究了在Linux内核中字符类设备驱动程序的开发流程，进而完成了UVC视频采集设备和nRF24L01无线射频接收设备的接口驱动程序设计；并设计了信息采集端中数字温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、光传感器和天然气传感器MQ-2的固件驱动程序。第三，在研究了Linux中用于视频图像采集的V4L2标准的基础上，结合x264视频压缩标准和实时图像传输协议RTP完成了视频图像处理应用程序的设计；与此同时，完成了对信息采集设备的数据进行处理的上层应用程序的设计。最后，对本设计中各个功能模块分别进行了测试和分析，系统测试结果显示本设计达到了预期的效果、符合设计要求，并能够稳定地工作。