目前大多數(shù)廠商對于金屬的問題主要處于試驗階段，并且大都沒有成熟的產品。低頻和高頻對金屬導體沒有太多的辦法，只能通過鐵氧體或者離開金屬一段距離來增加磁通量，或者說減少金屬給射頻信號所帶來的負面效應，這是由它們的物理特性決定的。而超高頻（UHF）的波長較短，當金屬表面離標簽的距離比較合適的時候，信號可以被金屬表面反射而增加信號強度，已經公布其金屬專用標簽的只有Intermec等為數(shù)不多的幾家。

    針對幾個頻段的工作原理和物理特性，做一下在金屬表面的可行方案分析：

    一、低頻頻段（125KHz、134KHz）

    該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作, 也就是在讀寫器（Reader）線圈和感應器（tag，即標簽）線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強下降的太快。該頻段的波長大約為2200m。

    RFID技術首先在這個頻段得到廣泛的應用和推廣。這個頻段的磁場下降太快，決定了其識別距離非常近，但是能夠產生相對均勻的讀寫區(qū)域，而且衰減的快不會影響其他磁場，因而工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制；波長較長，能夠使這個頻段穿過除了金屬和液體的任意材料而不降低它的讀取距離，但是數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。這個頻段的技術較為成熟，感應器可以做到不同的封裝形式，但是普通標簽的價格相對于讀寫器要貴一些。該頻段的感應器一般不提供防沖撞算法，并且市場上的大部分是只讀的，只提供ID號；飛利浦有一款Hitag S 感應器是可寫，雖然其讀頭模塊支持防沖撞算法，但是真正做的不多。

    低頻的作用方式依據(jù)的是電磁感應定律，是通過空間交變磁場實現(xiàn)耦合，如果把感應器直接貼在金屬表面，會干涉讀寫器和感應器形成的交變磁場，從而影響數(shù)據(jù)的讀取。解決的辦法是在感應器和金屬之間加隔離層，目前市場上流行的一種叫鐵氧體的物質，可以很好的隔離金屬，增加感應器線圈附近的磁通量。但是鐵氧體的成本較高，目前批量使用并不合適。

    主要應用領域：畜牧業(yè)、門禁、身份識別等。

    二、高頻(13.56MHz)

    在該頻率的感應器不再需要線圈進行繞制，可以通過附著或者印刷的方式制作天線。感應器一般通過負載調制的方式進行工作。也就是通過感應器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)用遠距離感應器對天線電壓進行振幅調制。如果通過數(shù)據(jù)控制負載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應器傳輸?shù)阶x寫器。該頻率的波長大概為22m。

    由于這個頻段的波長較長，除了金屬材料外，射頻信號可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會降低讀取距離，而且感應器需要離開金屬一段距離。雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是仍然能夠產生相對均勻的讀寫區(qū)域；該頻段在全球都得到認可，而且并沒有特殊的限制。高頻感應器一般以電子標簽的形式，系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標簽。信號傳輸速率比低頻要快，價格不是很貴，并且一般提供一定的存儲量。
該頻段的工作原理大致和低頻一樣，并且對金屬的敏感度比低頻高，所以必須建立一個隔離層使感應器與金屬隔離，否則讀寫器根本讀不到感應器。

    高頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應用，例如一卡通（可以在圖書館應用，也可以在食堂用，這是由于感應器芯片的存儲空間分好幾個扇區(qū)，在圖書館的信息儲存在一個扇區(qū)中，而作為飯卡用的信息儲存在另一個扇區(qū)中）、瓦斯鋼瓶的管理、醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理等。

    三、超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)

    超高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。讀寫器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型是電磁反向散射耦合，雷達模型原理，發(fā)射出去的電磁波碰到目標后反射，同時攜帶回目標的信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律；電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m 左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現(xiàn)。

    這個頻段是目前人們期待應用潛力最大的，它的標準制定和技術進步都會給RFID這個行業(yè)帶來影響。目前焦點為EPC標準和Gen 2，UHF Gen 2只是EPCglobal開發(fā)的多個標準之一，所使用的頻率和能源完全符合現(xiàn)行的各種法律法規(guī)，標準涉及到信息系統(tǒng)中的中間件以及信息系統(tǒng)間的通信方式等等（現(xiàn)在可能還沒有制定完全），簡單的說就像internet的各種類似域名解析、各種網(wǎng)絡通信協(xié)議等等；此外，為了更好的保護存儲在標簽和相應數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，基于UHF Generation 2標準的產品將采用先進的加密技術、密碼保護和認證機制。EPC編碼一般是96位bits，中國標準制定委員會較為傾向于EPC。UHF全球的定義不是很相同，歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902 到905MHz 之間，在日本建議的頻段為950 到956 之間。之所以關注EPC，EPC較多的強調通信、網(wǎng)絡協(xié)議和各種接口，對于現(xiàn)在波音模式的制造模式會十分有用，在裝配廠的倉庫管理和運輸管理中可能用，并且這種模式較好的解決產品的可追溯性。
該頻段的波長大概為30cm 左右，信號不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對于高頻的電子標簽來說，該頻段的電子標簽不需要和金屬分開來。它可以利用雷達原理，如果標簽和金屬表面的距離適當，不僅不會影響標簽的讀取，并且還會加強信號。

    該頻段有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的電子標簽。Alien聲稱他們已經能夠達到360片/秒，并且在40km/秒的移動速率下也能正確讀取。RFID技術之所以在產生幾十年后得到重視，是因為來自美國國防部和沃爾瑪強力支持。而這兩種典型的應用，物流和供應鏈管理正是RFID超高頻頻段的優(yōu)勢，超高頻有讀取距離和速率的優(yōu)勢，對于批量讀取、移動讀取和遠距離讀取相對于低頻和高頻非常好。

    主要應用領域：供應鏈上的管理和應用，生產線自動化的管理和應用，航空包裹的管理和應用，集裝箱的管理和應用，后勤管理系統(tǒng)的應用。

    綜上所述，現(xiàn)階段對金屬件標識的方法有三種，一種是在高頻和低頻用到的隔離金屬與標簽的方法，成本比較高；另一種就是合理設計標簽，使標簽天線離開金屬表面適當距離；第三種就是附著標識，包括掛牌子、標識承載被標識物的非金屬托盤或者容器等辦法。可能將來隨著制作工藝的進步，可以把標簽的天線和金屬做在一起，把被標識金屬導體作為天線的一部分從而輕易地解決導體敏感問題；但是現(xiàn)在對于直接標識金屬件，沒有讀取距離要求的可以采用直接黏附在表面，有距離要求的最好還是用合理設計的超高頻標簽或者附著標識的辦法。

    參考文獻

    [1] 游戰(zhàn)清 [等] 編著 無線射頻識別技術 (RFID) 理論與應用 北京-電子工業(yè)出版社 2004