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擁有感測功能蒐集資料及與其他裝置互連回報資訊的智慧手表與手環，為目前市場推動的主要動力，因此一個基本的智慧手表與手環架構除了主處理器與電源管理外，主要還包含無線通訊模組與1個以上的感測器，另外再依產品定位與功能需求選配其他模組與介面，如螢幕與觸控功能等。
處理器晶片為智慧手表與手環架構中的核心，由於智慧手環產品定位屬於附屬性產品，一般多配合智慧型手機或平板機等其他產品使用；用於健身與醫療監控等資料蒐集，需要長時間運作但不需大量運算，因此智慧手環的處理器晶片採用強調低功耗特性的MCU。而智慧手表與手環不同，所搭載的功能更多，包含顯示及觸控功能，甚至語音輸入或撥接功能，主要根據其產品功能與定位而採用手機AP或較高階MCU作為處理器晶片。
根據產品定位而會有不同的無線通訊功能需求，對於定位在手機或平板機配件等級的智慧手表與手環，藍牙及Wi-Fi被廣泛應用；尤其是藍牙功能，智慧手表與手環可透過藍牙與其配對，將感測器所蒐集到的資訊回傳，甚至可藉此再透過智慧型手機與平板機連接到網路。
對於智慧手表與手環而言，感測器為另一個重要元件。由於可穿戴的特性，相較於智慧型手機更輕巧且更貼近使用者，並在MEMS感測器小型化且可提供各類高準確度感測，智慧手表與手環成為蒐集與追蹤使用者相關資訊的最佳裝置。感測器主要可分為動作感測與環境感測，最常見的動作感測包含加速度計與陀螺儀，使用者在配戴後可偵測傾斜、震動、加速度等動作的變化，因此應用在遊戲娛樂、運動、健康等相關追蹤，為最常見的配備感測器。
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