随着城市的大气污染日益严重,处于雾霾、沙尘暴等天气环境中的驾车人员的身体健康受到了严重的威胁。此外,车内的空调、装修饰材等产生的污染物也同样加重了车内空气的污染程度。乘驾人员长期处于该空气环境中会出现身体不适,从而导致潜在的行驶安全问题。为了提高车内空气质量,提供清新舒适的乘驾环境,本文研究并设计了一个基于低功耗蓝牙技术的车载空气净化系统,由车载空气净化器,手机终端和云服务器三部分构成。首先,为了实现系统中车载空气净化器和手机终端无线通信,本文研究了低功耗蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy)通信技术,并简要分析了低功耗蓝牙通信的抗干扰设计。其次,针对空气净化、空气质量参数的检测、无线控制的功能需求,提出了三层架构的系统设计方案和具有可扩展性的无线通信方案；针对需求变化大、业务类型多、节能要求高的系统特点,设计了以BLE协议栈为基础的四层结构的无线通信协议。最后,根据本文设计的系统设计方案和无线通信方案,重点阐述了车载空气净化器的软硬件设计和实现方法,并详细介绍了无线通信协议的具体实现。与传统的车载空气净化器相比,车载空气净化系统一方面实现了更加高效节能的空气净化和空气质量参数的检测,另一方面采用了低功耗蓝牙通信技术实现了手机终端和车载净化器的无线通信,实现移动终端决策、车载终端执行的智能控制解决方案。此外,依托以移动终端作为中介的透明数据通道,可以构建大气环境分析互联网平台,承载车联网服务。本文研究和设计的车载空气净化系统具有净化、检测和无线通信功能,具有一定的实际意义和商业价值。