Un compteur d'électricité prépayé par carte IC comprend plusieurs sections et composants structurels, notamment une unité de mesure d'énergie, une unité d'interface de carte IC, une unité de traitement de données et une unité d'interface de communication. L'unité de mesure d'énergie se compose généralement d'une puce de mesure d'énergie, de transformateurs de courant, de transformateurs de tension et de circuits de filtrage. L'unité d'interface de carte IC comprend généralement un emplacement pour carte IC, un circuit de lecture-écriture de carte IC et une unité de traitement de données.
L'unité de traitement de données se compose généralement d'un microprocesseur, d'une mémoire et d'un écran. Agissant comme le « cerveau » du compteur intelligent, le microprocesseur est chargé de traiter les données échantillonnées, de gérer l'affichage et de faciliter l'échange de flux de données externes. Les solutions MCU grand public incluent les séries S08MZ, S08GW, MCF51EM et Kinetis K30 de Freescale ; les séries STM8L et STM32 basse-consommation de STMicroelectronics ; et la série MSP430 de Texas Instruments. Les compteurs intelligents intègrent généralement un module de sécurité ESAM pour assurer la sécurité des données.
L'unité d'interface de communication se compose généralement d'un module de communication et de circuits d'interface associés. Les solutions de communication englobent des méthodes filaires-telles que RS-485 ou Power Line Communication (PLC)-ainsi que des méthodes sans fil, telles que la communication cellulaire 4G et le NB-IoT (Internet des objets à bande étroite). Pour les schémas de modulation de porteuse tels que OFDM et S-FSK, divers fabricants proposent des puces dédiées, par exemple le MC13260 de Freescale et le ST7590 de STMicroelectronics. Les solutions sans fil sont principalement basées sur la technologie ZigBee, illustrée par les séries MC13202 et MC1322x de Freescale.