物联网(Internet of Things)的开放环境,业务日益多元灵活网络日趋融合,造成了感知网络状态环境愈发的复杂,传统的上传下达的网关很难适应当前开放环境复杂的情况。本文在深入研究物联网开放环境及网关工作机制的基础上,探讨了开放环境对网关的新的需求,并分别给出解决方案。针对全面感知的需求,提出了开放环境下感知层中的汇聚层概念,加以建模描述,提取体系中所有的传感网关,屏蔽网关之间的差异统一表述,可以实现网关协同和采集更广范围的信息;并给出相关保障措施诸如汇聚层的网络管理信息整合等等。针对开放感知的需求,将软件定义网络的技术理念引入网关系统,参考OpenFlow协议并根据物联网开放环境下的网关环境特征及OpenFlow本身的不足或缺点进行适当的改进;给出了针对感知层数据流的封装设计,以适应网关的流表处理机制;提出了网关系统对于汇聚层网关服务质量的保证措施。最后基于上述思想提出了一种面向物联网开放环境的网关结构,并给出示例性实现;列举了所述网关系统的典型应用场景,并且在实验环境下进行用例分析。研究证明,通过汇聚层的引入网关可以更全面覆盖感知层,通过软件定义网络理念的引入数据平台可以实现对应用环境的控制,为资源整合与网络融合提供了良好的支撑,从而实现网关对感知层的动态复杂环境的适应和对物联网的各种业务进行更好的支持。经过具体应用情景的实验性验证,分别从功能性和稳定性两个方面验证了系统的有益特性。