本书综述了人工系统、人机交互和交互设计的发展历史之后，分析了CPS作为一种新兴人工系统所存在的特殊交互设计问题，建立了以情境为中心的交互设计理论；提出了基于用户交互能力的情境感知方法，在此基础上发展了一套完整、可执行的设计流程框架；针对CPS交互设计的系统功能定义、设计表达、设计原型3个主要阶段的关键设计问题进行了研究，提出了具体的解决方案。
本书是国内第一部系统研究信息物理系统交互设计问题的专著。书中的内容基于笔者博士期间以及后续多年的研究成果整合而成，有望为CPS的交互设计奠定理论基础，并提供系统性的方法指导，同时为人机交互设计领域的研究提供新的思路与方向。
本书面向的读者包括从事信息物理系统、物联网系统、人工智能系统等对象的设计与开发工作的设计师和开发工程师，从事工业设计、人机交互设计、服务设计、信息系统设计与开发等相关领域的设计师和研究人员，以及相关领域的高校师生。

王军锋，博士，副教授。主要研究方向为工业设计、用户体验设计、交互设计，主持参与国家级、省部级和企业委托横向项目20余项，发表相关学术论文20余篇，出版相关著作12部。

第1章 绪论
1.1 信息物理系统
1.1.1 CPS的出现
1.1.2 CPS的概念与特征
1.1.3 CPS的研究进展
1.2 交互设计
1.2.1 相关概念
1.2.2 人机交互模型
1.2.3 交互设计的方法论
1.3 CPS交互设计面临的挑战
1.3.1 新的交互类型
1.3.2 复杂的交互关系
1.3.3 交互行为的变化
1.4 待解决的问题
1.5 小结
第2章 以情境为中心的CPS交互设计理论
2.1 CPS交互设计的差异化内容
2.1.1 系统功能定义
2.1.2 用户界面定义
2.1.3 交互行为逻辑定义
2.1.4 系统信息架构定义
2.2 CPS交互模型
2.2.1 Gitt的信息传递模型
2.2.2 CPS五层交互模型
2.3 CPS的交互情境
2.3.1 情境感知
2.3.2 CPS的交互情境要素
2.4 以情境为中心的交互设计理念
2.4.1 概念的提出
2.4.2 CCD与UCD和ACD的对比
2.5 CPS交互设计的主要工作内容
2.5.1 系统功能定义
2.5.2 交互设计方案的表达
2.5.3 交互设计原型构建
2.6 CPS交互设计流程
2.6.1 确定设计需求
2.6.2 系统功能定义
2.6.3 交互设计细化
2.6.4 原型构建
2.6.5 设计方案评估
2.7 小结
第3章 基于交互能力的情境感知
3.1 情境感知相关研究
3.2 情境信息的筛选与分类
3.2.1 情境信息的筛选
3.2.2 情境信息分类方法
3.3 基于交互能力的情境感知框架
3.4 情境信息的模糊逻辑组织推理
3.5 基于交互能力的设备筛选方法
3.5.1 视觉能力处理
3.5.2 操作能力处理
3.5.3 移动能力处理
3.5.4 人机界面偏好
3.6 案例验证
3.6.1 智能家居信息服务系统
3.6.2 系统开发
3.6.3 实验与验证
3.7 小结
第4章 基于情景-服务匹配的CPS功能定义
4.1 交互情景
4.2 技术接受模型与任务技术匹配模型
4.2.1 技术接受模型
4.2.2 任务-技术匹配模型
4.3 情景-服务匹配模型
4.3.1 行为-服务匹配（BSF）
4.3.2 模态-服务匹配（MSF）
4.3.3 位置-服务匹配（LSF）
4.3.4 时间-服务匹配（TSF）
4.4 SSF与TTF、UTAUT的比较
4.5 基于SSF的CPS功能定义方法
4.6 设计工作坊
4.6.1 准备工作
4.6.2 实施过程
4.6.3 结果发布与讨论
4.7 基于TAM／SSF的设计概念评估
4.7.1 TAM／SSF整合模型
4.7.2 基于TAM／SSF的评估方法
4.8 验证实例
4.8.1 案例：智能浴室
4.8.2 实验方法
4.8.3 实验结果与讨论
4.9 小结
第5章 CPS交互设计表达模型
5.1 CPS的设计知识
5.1.1 设计知识的类型
5.1.2 设计知识的转化
5.2 CPS设计概念建模
5.2.1 非形式化概念模型
5.2.2 半形式化概念模型
5.2.3 形式化概念模型
5.3 CPS的概念模型
5.4 CPS交互设计模式
5.5 CPS交互设计概念模型
5.5.1 叙事模型
5.5.2 图表模型
5.5.3 形式化模型
5.6 案例验证
5.6.1 定义叙事模型
5.6.2 建立图表模型
5.6.3 建立形式化模型
5.7 三种表达模型的优势
5.8 小结
第6章 CPS交互设计原型构建
6.1 CPS交互设计原型
6.2 系统开发资源分析
6.2.1 服务资源表
6.2.2 系统开发资源表
6.3 CPS交互设计原型构建方法
6.3.1 环境的搭建
6.3.2 物理实体的原型制造
6.3.3 用户角色
6.3.4 交互界面
6.3.5 情境信息的变化
6.4 CPS交互设计评估
6.4.1 评估目标
6.4.2 评估内容与评估方法
6.5 计算机辅助CPS交互设计原型系统
6.5.1 系统总体架构
6.5.2 系统工作原理
6.5.3 CPS-CAIxDS的功能模块
6.6 系统集成开发
6.7 应用验证
6.8 小结
参考文献