智能家居是物联网的重要应用场景。随着物联网和边缘智能时代的到来,大量家庭设备逐渐接入网络,成为实现“万物互联”的关键。然而,家庭无线传感网络技术始终未能形成统一标准,采用不同技术的产品之间存在严重的互操作性问题,制约了行业的发展和推广。2015年,Thread联盟(Thread Group)专为家庭网络制定了Thread标准,它在Mesh组网、全IP化、无单点故障等方面具有巨大前景,或将成为智能家居行业发展的强劲推动力,并促使该领域碎片化的网络技术走向统一。论文从智能家居无线传感网络的应用需求和关键技术出发,设计并实现了一种基于Thread的家庭无线传感网络系统,为家庭设备组网和通信提供了一种全IP化的网络解决方案。论文以具备强大跨平台特性的嵌入式实时操作系统ARM Mbed OS为基础,移植并应用Thread协议的开源实现谷歌OpenThread协议栈,搭建了Thread网络系统,包括网络节点和边界路由器的软硬件设计与实现;在此基础上,对Thread网络作进一步扩展,提出了Thread、Wi-Fi和Ethernet互联的全IP异构网络设计,以满足家庭设备复杂多样的联网需求;应用论文所提出的Thread网络解决方案,搭建了一款家庭式婴幼儿看护系统。该系统以服务机器人为数据处理和控制中心,包含了智能穿戴、环境感知等传感器节点,并基于Thread技术实现设备之间的互联互通和信息共享,共同完成健康监测、睡眠监测、视频监控等功能。为实现与看护系统的远程交互,论文开发了基于Freeboard的Web UI和基于Android的智能终端App。论文通过Thread网络系统的组网、单点故障实验和网络性能测试,全IP异构网络的通信实验以及家庭看护系统的功能实验,验证了基于Thread的智能家居无线传感网络系统的可用性和特点。