無線網關是進行空氣檢測所涉及環境監測系統的核心設備，實現空氣檢測時網絡管理和數據收發的功能。網關通過ZigBee無線通訊技術與傳感器進行數據通訊，與監控分站采用CAN總線方式進行數據通訊。網關設計有液晶顯示屏實時顯示各節點傳感器網絡情況和節點傳感器上傳的數據。網關供電采用與監控分站配接的隔爆兼本安型電源箱。

空氣檢測的網關無線管理模塊采用ATMega1281和ATRF230芯片設計，管理控制單元采用STM32F107芯片，空氣檢測網關工作原理框圖如圖所示。ATmega1281與AT86RF230之間通過SPI接口以及其他四條控制線進行通信與控制操作。STM32與Atmega1281通過RS232串口通信，STM32將獲取的無線傳感器網絡的數據按照CAN總線幀的格式進行打包，然后通過CAN總線接口將數據發送給監控分站。

基于無線傳感器網絡的環境監測儀器存在兩大特性：數據并發傳輸性強、數據量大，同時存在多個需要完成的邏輯命令，要求環境監測系統能夠快速高效完成上述任務。空氣檢測采用uCOS嵌入式操作系統，系統包括輕線程、主動消息發送、事件驅動機制、組件化程序設計。uCOS的并行處理能力在任務執行和中斷事件處理中得到體現。環境監測系統添加一個FIFO隊列到任務中，任務執行中相互之間不產生競爭；中斷程序具有較高優先級。設計uCOS通過二級調度機制完成網絡節點運行。