随着无线传感器网络技术和物联网技术的飞速发展,信息的传输产业也越来越得到人们的重视。国家鼓励相关单位打造智能传感、智能网关、协议转换、工业机理模型库、工业软件等软硬件产品,加快部署应用。物联网网关主要用于实现无线传感网络和传统通信网络之间的通信,完成不同网络间的协议转换,将感知层的传感网络采集的数据更加直观地显示出来,最终完成对检测环境的监控和管理。本文主要论述了一种低功耗,应用于多种复杂环境下的实时采集监控的智能网关系统,并以振动预警环境的检测为背景进行设计与实现。本文首先对无线传感网络技术和物联网网关的国内外的研究现状进行分析,结合当下网关的功能和性能需求,选择适合的无线通信方式、系统核心微处理器和嵌入式操作系统,最后提出了面向物联网的智能网关整个架构的设计方案,并按照感知层、网络层和应用层的层次划分,整个智能网关平台可分三个子平台,分别为采集终端、网关子平台和监控中心。其次,根据整体设计方案对整个平台的硬件和软件设计详细分析。硬件设计中以ARM微控制器树莓派3B+和STM32L496单片机为核心,搭建智能网关硬件平台,并对硬件平台的设计原理进行合理详细的阐述。其中网关子平台中围绕树莓派3B+核心处理器,设计了外设扩展电路模块:串口扩展模块、LoRa模块、4G模块以及摄像头模块。采集终端中以STM32L496单片机为核心,设计了电源电路、放大电路以及LoRa通信电路。通过以上硬件平台为基础进行平台软件设计,采集终端中采集处理程序对感知层的数据采集和传输,网关子平台以Linux操作系统为基础,构建各个模块的应用处理程序,基于多线程机制调度和管理应用任务。监控中心采用Java Web的服务器,对感知层数据进行监控和管理。最后,搭建整个平台的软硬件测试环境,设计测试方案对整个平台的各个子模块的功能和整体功能进行相关验证,包括网关网络的建立、SMS短信的传输、视频的远程监控和数据的采集传输等功能。根据测试结果,本文所设计的智能网关平台运行稳定,可实现对地面环境下的入侵预警信息的监控,满足设计目标。