森林环境监测具有重要的生态意义、社会意义和经济意义。随着物联网、云计算的快速发展，利用无线传感器等先进技术快速有效地获取森林环境信息，可以实现森林环境的动态监测，为森林防火、生态环境监测及精准林业提供有效的技术支持及数据决策服务。本文主要对林业物联网云网关的关键技术进行了研究和对云网关进行了初步设计，其主要工作如下：1、森林环境中无线传感器网络组网技术研究研究无线传感器网络技术、传感器网络的部署覆盖策略及网络拓扑结构组织，结合具体林地用地类型，提出了有林地、灌木林地及疏林地区域组建无线传感器网络的方案。在有林地区和疏林地区，由于地表只有树干的遮挡，采用菱形的网络覆盖策略及分层的网络拓扑结构，尽量减少节点之间不必要的无线通信链路。针对灌木林地地表植被覆盖密集的特点，采用正三角形网格部署策略及Mesh网络结构拓扑组织结构，使节点间有多条路由路径，防止单个链路被阻断时的容错能力，提高鲁棒性。通过ZigBee仿真测试，在网络吞吐量达到0.0037Mbit/s时，有林地网络丢包率平均0.0567，时延平均0.0233s；灌木林地网络丢包率平均0.1034，时延平均0.0444s；疏林地网络丢包率平均0.0524，时延平均0.0234s，满足林业森林资源监测的需要。2、林业物联网云网关设计根据已搭建的林区传感器网络，结合云服务技术，设计基于ARM11硬件环境的林业物联网云网关。云网关下端连接无线传感器设备，对网关子网内的传感器设备进行管理及林业数据的收割、处理与传输。针对林区环境的复杂多样性，云网关设计成支持多种传感器采集设备接入，屏蔽下层传感器设备的异构性。本云网关主要支持的传感器设备包括ZigBee采集设备、蓝牙采集设备、WLAN采集设备。同时，本云网关设计成基于统一的时间列表，采用不同的数据收割算法，对不同传感器网络结构的数据进行收割。对于有林地和疏林地的分层组网数据，传感器节点采用基于分簇的LEACH算法推举簇头，簇头之间根据Prim算法构建树形路由，以多跳的方式进行数据收割；对于灌木林地Mesh组网数据，传感器节点采用基于地理网格的GRID算法进行数据收割。在数据传输方面，针对林区网络覆盖情况的不同，云网关设计成支持多种数据传输方式，屏蔽对上层云平台数据传输的异构性。本云网关主要支持的数据传输方式包括3G传输模块、数传电台传输模块及卫星传输模块。云网关上端和云平台连接，通过提供云平台访问接口，在云平台层对云网关进行虚拟化，向用户提供基于IaaS服务的透明访问，实现通过浏览器等客户端对云网关、无线传感器网络进行管理及林业数据任务的采集。本云网关提供的访问方式包括Web Server方式、SSH方式及短消息方式。3、基于卫星通信的云网关数据传输方法研究云网关设备通过集成美国迪进国际公司Digi研制的M10卫星传输模块，实现了林业传感器数据在无地面公共网络覆盖情况下的数据传输。卫星传输系统采用主动和被动两种方式从RS232、以太网口读取云网关设备采集的林业数据和图像数据，并对数据进行分块、压缩处理后通过卫星发送到地面控制站。测试结果表明，在卫星信号良好时，卫星模块数据传输速率约为31.27Byte/s；当传感器数据获取时间间隔约为100s时，卫星传输系统能及时将单个节点传感器数据进行传输，有效地解决了传感器网络设备在林区无通信条件下的数据传输。总之，本文研究成果为将物联网技术应用到森林环境监测提供了技术方案，为推进我国森林环境监测工作的信息化、自动化与智能化提供了一种有效的新思路。