物联网网关作为物联网应用中的主要接入和组网设备,承担着将物联网感知信息封装成网络数据包并传送给后台服务器的任务。在建筑节能领域中,凭借物联网具有全面感知、可靠传输、智能处理的特点,物联网网关可有效替代手工抄表等传统技术,实现对建筑能源系统的智能监测、控制与管理。在物联网网关设计之前,本文首先对具体的建筑能耗监控系统进行了分析,然后根据能源监控系统的实际需求及能耗数据采集的相关导则要求,对网关的功能需求进行了全面的分析和汇总,并据此设计了网关的硬件架构与软件架构。为了方便网关的后期维护以及尽可能地缩小电路板的设计尺寸,硬件部分设计采用核心板与扩展板的分块式设计方案,其中核心板主要集成了主控芯片AT91SAM9G20、 RAM、ROM及电源模块等部分,扩展板集成了RS-485数据采集模块、串口控制台、以太网、3G网络、SD卡、温度检测、USB、RTC、电源模块等部分。根据嵌入式系统的结构特征,网关软件架构可分为驱动层、操作系统层和应用层三部分,驱动层主要包括看门狗、温度检测模块、网卡芯片等设备的驱动程序；操作系统层主要包括U-Boot启动加载程序,Linux内核及根文件系统三部分；应用层是本文设计的重点,主要包括Sqlite3数据库设计,Web配置程序设计,数据采集程序设计,软看门狗程序设计及程序升级服务设计五部分,其中Sqlite3数据库用来存储计量装置的配置信息,Web配置程序用来给用户提供人机交互的Web配置界面,并配合采集程序的配置更新服务一起完成配置信息的增、删、改、查操作。采集程序主要用来实现对六个端口的数据采集,并通过以太网将数据上传至服务器,除此之外,为满足网关的功能需求,网关还具有时间同步、文件管理、紧急告警及被动数据采集等功能。软看门狗用来监控采集程序的运行状态,若采集程序出现卡死或中断,软看门狗就能迅速地重启采集程序,从而保证数据采集的连续性。程序升级服务可为网关提供本地升级和远程升级两种服务,能为后期的程序升级提供有效的更新途径。最后,本文针对网关设备的数据采集成功率及无故障运行时间进行了测试,并对网关的功能实现情况进行了汇总,完全满足功能需求分析中数据采集、数据处理、数据存储、数据远传以及配置维护等方面的要求。