Un contatore elettrico prepagato con scheda IC comprende diverse sezioni e componenti strutturali, tra cui un'unità di misurazione dell'energia, un'unità di interfaccia con scheda IC, un'unità di elaborazione dati e un'unità di interfaccia di comunicazione. L'unità di misurazione dell'energia è generalmente costituita da un chip di misurazione dell'energia, trasformatori di corrente, trasformatori di tensione e circuiti di filtraggio. L'unità di interfaccia della scheda IC comprende generalmente uno slot per scheda IC, un circuito di lettura-scrittura della scheda IC e un'unità di elaborazione dati.
L'unità di elaborazione dati è generalmente costituita da un microprocessore, una memoria e un display. Agendo come il "cervello" del contatore intelligente, il microprocessore è responsabile dell'elaborazione dei dati campionati, della gestione del display e della facilitazione dello scambio di flussi di dati esterni. Le soluzioni MCU tradizionali includono le serie S08MZ, S08GW, MCF51EM e Kinetis K30 di Freescale; serie STM8L e STM32 a basso consumo-di STMicroelectronics; e la serie MSP430 di Texas Instruments. I contatori intelligenti integrano comunemente un modulo di sicurezza ESAM per garantire la sicurezza dei dati.
L'unità di interfaccia di comunicazione è tipicamente costituita da un modulo di comunicazione e dai circuiti di interfaccia associati. Le soluzioni di comunicazione comprendono metodi cablati-come RS-485 o Power Line Communication (PLC)-così come metodi wireless, come la comunicazione cellulare 4G e NB-IoT (Internet of Things a banda stretta). Per schemi di modulazione della portante come OFDM e S-FSK, vari produttori offrono chip dedicati; esempi includono MC13260 di Freescale e ST7590 di STMicroelectronics. Le soluzioni wireless sono prevalentemente basate sulla tecnologia ZigBee, esemplificata dalle serie MC13202 e MC1322x di Freescale.