随着社会的快速发展,普通家居方式已经很难满足人们快节奏的生活需求,智能家居生活必将是未来人们的首要选择。智能家居是使用先进的技术如嵌入式系统、网络、传感器等使家居生活的各个方面智能的组合起来,并且实现网络化,通过网络实现管理智能家居设备,以达到随时随地使用智能化控制家电和监控家居目的。现在的家具设备不太具有智能化功能,操作起来极其笨拙。家庭电灯不具有灯光可控功能,太强或者太暗都会伤害人的眼睛。在如此快节奏的当下,人们回到家才可以打开热水器,非常不便捷。家居是一个存放我们私人财产的场所,安全防护这一块也是重中之重。智能插座可弥补现有的的不足,如果在检测用电功能的基础上再具有调控灯的功能、红外控制电器功能、安防功能等,不仅提高了家居用电的安全性,还大大提高了传统电器的智能化。所以本文基于ESP8266无线串口WiFi芯片设计了三款低成本,高性能的多功能智能插座。三款智能插座最基本的功能可以控制家电通断电、采集家电的用电量。照明监控智能插座增加了采集光照强度和进行PWM调控LED光照的功能。红外监控智能插座可以接收和发送红外线,主要是为一些需要红外控制的家电设计的。安防智能插座在监控电器的同时又可以对家庭安全起到保护的作用。本论文基于三款插座给出了各模块的详细硬件设计方案,以及软件程序设计实现。在此系统中智能插座节点和远端手机(或者PC)的数据通信是通过MQTT代理进行双向推送的。智能插座通过WiFi连接安装了MQTT服务器软件的智能家庭网关,发布数据消息并且订阅控制命令主题。远端手机通过网络登录智能家居网关,订阅数据消息以及发布控制智能插座的命令主题。在本系统中MQTT消息主题是具有开放性、可扩展性的。MQTT是基于TCP连接的数据推送协议,在本系统的数据通信中起着关键作用。本系统的整体结构具有可扩展性,可以增加任何基于WiFi通信的设备,注册到MQTT服务器进行数据交换,也可以增加任何新的主题。