改革开放以来,社会经济发展取得了显著成效,国家对环境发展问题也越来越重视。随着构建资源节约型,环境友好型社会政策被确定为长期发展战略任务,如何提高环境综合管理能力,实现国家经济的可持续发展和绿色发展已成为亟待解决的问题。当前环境保护问题错综复杂,如何充分利用物联网及嵌入式技术完成对各类环保信息的感知、处理与分析,需要不断深入探索与研究应用。借助新兴的物联网技术来解决日益严峻的环境问题,是新时代发展的必然趋势,智慧环保的概念孕育而生。智慧环保是利用物联网技术,将传统的环境保护工作转变为信息化的环境保护工作,实现对污染的全面感知,精准管理,有效预防。随着物联网技术的快速发展,在智慧环保领域,大量的环保设备接入其中,由此将产生数亿级环保数据。传统云计算的数据处理模式难以满足智能分析的需求,一种新型的物联网技术——边缘计算逐渐被人们所关注。边缘计算的提出主要是缓解数以亿级的物联网设备所产生的数据处理压力,边缘计算技术已经在众多领域中得到应用,将边缘计算技术应用于环保领域中,能加速智慧环保行业应用的落地,更好的促进环保智能化。本文主要研究将边缘计算技术应用于智慧环保领域,通过全面研究边缘计算的参考架构模型以及在实践应用中的架构模型,设计出一种基于边缘计算的智慧环保物联网架构,并在此基础上,结合北京市物联网软件与系统工程技术研究中心智慧环保项目,针对项目中的具体需求,设计出一种面向智慧环保的物联网网关软件体系结构,并最终实现面向智慧环保的物联网边缘智能网关。在硬件选型上使用基于ARM+FPGA架构的Zynq-7000系列全可编程SoC作为主控芯片,并使用Xilinx Vivado 2017.4集成开发环境完成硬件系统设计。操作系统及BSP设计使用Xilinx PetaLinux 2017.4工具生成功能可扩展的Linux系统,实现网关应用层开发环境的快速搭建。软件系统设计中使用Xilinx SDK 2017.4工具进行应用软件的开发,重点研究智慧环保边缘智能网关在环保设备智能接入,环保数据安全传输,环保平台快速对接等方面的问题。最后在实际项目中进行测试,验证智慧环保边缘智能网关的稳定性与可靠性。系统评测结果表明,智慧环保边缘智能网关支持对多种类型环保设备的快速接入,支持对环保数据使用AES算法加密进行传输,支持使用4G和NB网络向多个云平台进行数据上报,具有良好的扩展性,充分验证了基于边缘计算的智慧环保物联网架构的正确性。