直读式智能水表的概念大约产生于2001年前后，最初是以电阻触点式和光电式为最多，但由于工艺要求高，制作难度大，到2003年为止，基本上没有成功的产品进入规模化应用。之后又产生了两种新的直读式智能水表，即摄像直读式和计数直读式。
　光电直读式智能水表 分为光电对射式和光电反射式两种。其原理是在每一位字轮的一侧设置固定的光电发射源，在与其对应的字轮上设置反射面或对射孔的接收点，利用多个（五个）接收点或反射面的不同位置状态来判断字轮转到了什么数的位置，从而确定所对应的数据。由于每一位的数字都取决于字轮的远传位置，这需要各字轮、字轮上的传感位置都要相当的精确。最初期的此类产品普遍存在零点进位状态下的差错，经过几年的改进，有的厂家已克服了这一缺点，但仍然存在高精密度的制造要求，给规模化生产与推广造成了不利。再有，此类方式目前多适合于做干式水表，湿式（液封）水表仍在初期阶段。
　触点直读式智能水表 前期的此类产品多为电阻或电位器式，其原理是：在字轮上安装微型电刷，在与之相对应的位置安装电阻或电位器片，通过测量不同的阻值来判断字轮的数字位置，这类产品研发者的出发点往往是想在湿式水表的应用上得到突破，但都没有成功。最近有一种触点直读式智能水表正在进入试验阶段，它的核心部分借用了飞机油表的传感原理，不仅传感部件精密度高，而且整个触点部分密封在油体之中，如果各项要求严格达到飞机油表的条件，相信这一技术定会获得成功，必将在直读式湿式智能水表的产品上取得突破性进展。
　摄像直读式智能水表 其原理是在水表机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出，然后将图像字形译成数码，供微机存储处理。这种产品最早是由北京北保电器公司2003年研发的，由于图像传输和数字译码方面不太成熟，导致产品没有普及推广。第二代产品由南京衫源公司2007年研制，由于成功解决了图像处理、图像传输和译码传输等技术难题，使该项技术取得了突破性进展，目前，该产品已投入小批量生产，并在北京投入现场试用，能否成功还有待于应用时间和应用数量的考验。
　计数直读式智能水表 计数直读式智能水表是将采集开关（脉冲）信号的芯片装在每只水表上，通过电池保持其工作。将从自保持开关感应器采集的计数信号记录和储存在芯片中，从该芯片读出的数据就是表盘同步数据。这一产品采用了目前已经非常成熟的自保持开关传感技术、智能存储芯片技术和标准通讯技术，它的整个生产过程无需要求“严格和精密”，任何干式、湿式、冷、热、大小水表都可以任意组合而成，是目前直读式智能水表中规格最全、应用最多、工艺最为简单的一种方式。目前，这种水表已有4年多的应用经历。缺点是它仍然采用电池维持其工作，六到八年之后，电池需周期性更换。