Un medidor de electricidad prepago con tarjeta IC comprende varias secciones y componentes estructurales, incluida una unidad de medición de energía, una unidad de interfaz de tarjeta IC, una unidad de procesamiento de datos y una unidad de interfaz de comunicación. La unidad de medición de energía normalmente consta de un chip de medición de energía, transformadores de corriente, transformadores de tensión y circuitos de filtrado. La unidad de interfaz de tarjeta IC generalmente comprende una ranura para tarjeta IC, un circuito de lectura-escritura de tarjeta IC y una unidad de procesamiento de datos.
La unidad de procesamiento de datos normalmente consta de un microprocesador, una memoria y una pantalla. Actuando como el "cerebro" del medidor inteligente, el microprocesador es responsable de procesar los datos muestreados, gestionar la pantalla y facilitar el intercambio de flujos de datos externos. Las soluciones MCU convencionales incluyen las series S08MZ, S08GW, MCF51EM y Kinetis K30 de Freescale; las series STM8L y STM32 de bajo consumo-de STMicroelectronics; y la serie MSP430 de Texas Instruments. Los medidores inteligentes suelen integrar un módulo de seguridad ESAM para garantizar la seguridad de los datos.
La unidad de interfaz de comunicación normalmente consta de un módulo de comunicación y un circuito de interfaz asociado. Las soluciones de comunicación abarcan métodos cableados-como RS-485 o Power Line Communication (PLC)-así como métodos inalámbricos, como comunicación celular 4G y NB-IoT (Internet de las cosas de banda estrecha). Para esquemas de modulación de portadora como OFDM y S-FSK, varios fabricantes ofrecen chips dedicados; algunos ejemplos incluyen el MC13260 de Freescale y el ST7590 de STMicroelectronics. Las soluciones inalámbricas se basan predominantemente en la tecnología ZigBee, ejemplificada por las series MC13202 y MC1322x de Freescale.