随着近年来空气质量不断恶化,人们对生活环境的要求不断提高,以及信息社会进步,消费者对于基于物联网的智能家居产品进入了需求激增的阶段,智能空气净化产品作为新兴产品逐渐获得人们越高的需求和关注度。人们对家电产品的要求已经由可用性上升为了整个家居环境的智能性、系统性等更高层次的需求。然而当前智能家居系统化程度不高,智能产品只能单独执行用户命令,并不能调动相关产品系统协同工作,冗余的产品功能和不合理的交互模式也都在体验上增加了用户的负担。本文主要以理论研究和实践研究相结合的角度,从设计理论、产品调研、用户研究和系统设计四个步骤对智能空气净化产品系统进行了分析和设计。首先通过对产品设计、人机交互和系统设计的理论分析,阐述了智能家居的产品构成和产品设计时需要遵循的必要原则。重新审视了物联网新型智能家居的人机交互的新需求和特征,并提出了智能空气净化系统整合设计中需要考虑的问题。其次通过对现有空气净化相关产品的市场分析和对比,对空气净化产品基本、附加功能和技术层面的实现方式进行了阐述,并对产品设计方向进行了趋势的预测。根据不同社会人群各异的生活模式和选购能力及偏好确立了目标用户,通过文献分析、问卷调查、人物画像及建立Kano模型等方法对用户使用习惯、功能需求和产品偏好进行了研究,为后续的设计提供了产品需求和设计准则的理论基础和参考。最终由产品设计、系统整合和交互设计三个角度出发,对智能空气净化器进行了产品设计,并在智能硬件的支持下对包括智能空气净化器、智能窗户以及室外空气监测器的智能空气净化系统进行了整合设计。从实践研究角度创新了智能家居产品中空气净化服务的系统性、也提升了单个产品的用户体验,符合人类生存环境的网络化、智能化的必然趋势,打破智能家居技术水平与用户体验不匹配的瓶颈。从学术研究角度填补了空气净化系统产品在学术领域的研究空白,对于智能家居产品设计、用户体验设计及系统设计的后续研究也具有参考意义。