无线网关是进行空气检测所涉及环境监测系统的核心设备，实现空气检测时网络管理和数据收发的功能。网关通过ZigBee无线通讯技术与传感器进行数据通讯，与监控分站采用CAN总线方式进行数据通讯。网关设计有液晶显示屏实时显示各节点传感器网络情况和节点传感器上传的数据。网关供电采用与监控分站配接的隔爆兼本安型电源箱。

空气检测的网关无线管理模块采用ATMega1281和ATRF230芯片设计，管理控制单元采用STM32F107芯片，空气检测网关工作原理框图如图所示。ATmega1281与AT86RF230之间通过SPI接口以及其他四条控制线进行通信与控制操作。STM32与Atmega1281通过RS232串口通信，STM32将获取的无线传感器网络的数据按照CAN总线帧的格式进行打包，然后通过CAN总线接口将数据发送给监控分站。

基于无线传感器网络的环境监测仪器存在两大特性：数据并发传输性强、数据量大，同时存在多个需要完成的逻辑命令，要求环境监测系统能够快速高效完成上述任务。空气检测采用uCOS嵌入式操作系统，系统包括轻线程、主动消息发送、事件驱动机制、组件化程序设计。uCOS的并行处理能力在任务执行和中断事件处理中得到体现。环境监测系统添加一个FIFO队列到任务中，任务执行中相互之间不产生竞争；中断程序具有较高优先级。设计uCOS通过二级调度机制完成网络节点运行。