随着物联网技术的发展,智能家居等新型应用逐渐进入我们的生活,为生活带来了很大的便利。但是现在智能家居领域还处于逐渐完善的阶段,存在着一些问题,其中一个难题就是智能家居产品种类太多,通信接口没有统一标准,而现有网关兼容性不强,用户选取不同厂商的产品需要配备对应的网关及控制软件,增加了智能家居系统构建的难度和复杂性,因此设计与实现能够兼容多种不同通信接口的网关成为解决问题的关键。基于上述背景,本文提出并实现了一种多协议家庭网关解决方案,它能够支持异构协议智能家居产品间的互通信,经由该系统用户可以方便地对所有节点进行统一管理。首先,对比分析了主流智能家居无线通信协议的优缺点,选取了其中最具代表性的ZigBee、低功耗蓝牙和LoRaWAN协议,并对这三种无线通信协议共存的可行性进行了分析。然后,针对现有家庭网关兼容性不强的问题,提出本文的解决方案。方案包括以下两个方面:硬件方面,选择通用的嵌入式ARM处理器,采用能够支持协议中主流版本的通信模块,并预留标准的通用通信接口,便于以后的扩展。软件方面,移植主流的Linux操作系统,软件设计采用分层思想,各层相互独立并向上提供接口,便于添加新的通信协议,同时对三种无线通信协议的通信帧进行封装,在其上制定一个统一的通信协议,使其能够兼容多种无线通信接口,实现异构网络在宏观上的统一。此外,详细介绍了系统开发过程中的硬件平台搭建、软件平台搭建和应用软件实现,同时为网关设计了一个能够满足测试需求的图形操作界面,便于测试网关的各项功能。测试结果表明,系统能够支持ZigBee、低功耗蓝牙和LoRaWAN协议,异构网络之间可以进行双向透明传输,支持通过图形操作界面对用户和节点进行管理和控制,通过网关进行协议转换数据丢包率低于1.00%,通信时延低于115ms。