誰來拯救指紋識別技術專利危機

　　二、坑里有誰?

　　除了第一代Touch ID外，只有一款國產手機跳了封裝專利的坑。幸運的是，受困于指紋模組的產能，這款手機不但跳票，最終還沒能實現大批量銷售，失去了被蘋果訴訟的價值。

　　模組專利就厲害多了，2016年有不少國產大牌手機中招。這體現了普遍的專利意識淡漠，因為有2015年面市的三星Galaxy S6的指紋模組可以參考，只有凸起沒有鍋仔片。

　　但可惜，三星最終還是掉坑。這要從三星的指紋供應商Validity(Synaptics)和Authentec(Apple)的歷史恩怨說起。Validity的US7099496宣稱的傳感原理與Authentec區別不大(Authentec發射正弦波接收回來同步解調，Validity發射方波接收回來帶通濾波后同步解調)，但多年來Validity一直成功規避掉Authentec的專利封鎖。可惜跟進者和原創者長期同臺競技早晚會杯具。蘋果在2016年4月獲授權的US9305959有4個獨立權項，優先權為2013年6月5日，恰到好處的鎖住了2015年面市的Galaxy S6的指紋模組使用的結構特征“交叉總線 + 穿透基板的孔”。

　　至于指紋技術專利近乎無解。先看電路，歡迎廠商前來認領：

　　算法專利也釣上大魚：

　　瑞典廠商Fingerprint Cards AB在官網介紹了他們采用的算法：“包括兩個步驟：登記和驗證/識別。在登記過程中從指紋圖像中提取多個不同的區域。這些區域和它們之間的幾何關系一起形成唯一的每個指紋模板。”這跟US20140003681的權項實在太像了。

　　FPC君應該好好解釋一下怎么規避US20140003681專利風險，否則即使是“非故意侵權”，一旦蘋果獲得授權也會給客戶帶來禁售風險和賠償損失。因為指紋匹配時有“X平移，Y平移，旋轉”三個維度的自由度，把指紋片斷之間的幾何關系預先求出來，可以加速小面積指紋匹配算法的運算速度。為了追求速度，自主跳坑，其情可嘉。

　　三、怎么破?

　　第一式，拆

　　TSV封裝技術有利于簡化模組結構提升模組良率，遵循“封裝為模組服務”的設計理念，邁瑞微在2015年領先于蘋果量產了基于TSV指紋傳感器封裝的指紋模組，并申請了發明專利CN201510233087.1，PCT/CN2016/071701《指紋識別模組》。隨后，在iPhone 6S，蘋果第二代Touch ID跟風邁瑞微使用了TSV封裝技術，“trench + wire bonding”專利組合淪為廢品。

　　第二式，擋

　　蘋果圈住藍寶石，邁瑞微就研發微晶鋯。兩者都是工業材料，但在仿冒寶石行當后者更高端，江湖花名“蘇聯鉆”，歷史上曾經引起過全球鉆石界的恐慌，因為折射率比鉆石還高折光效果更漂亮，才讓鉆石佬們松了一口氣。2016年，微晶鋯蓋板成功登陸小米和OPPO旗艦機，見證了邁瑞微的行業級貢獻。

　　至于鍋仔片結構，三星已經做出了示范，不難回避。只有US9268989保護范圍太大。本著人不犯我我不犯人的精神，在兩種情況下邁瑞微會捐出收藏多年的全球限量版指紋功能機，教育一下蘋果公司“全玻璃蓋板、大屏幕、指紋按鈕”的設計并非其首創。

　　1、如蘋果將US9268989所要求的權項在中國進行專利申請，邁瑞微將阻止其授權;

　　2、如邁瑞微的客戶在美國或其他地區遭遇蘋果基于US9268989權項的專利騷擾，邁瑞微在客戶的請求下將向美國專利與商標局或當地專利局提出對US9268989的無效宣告申請。

　　第三式，立

　　理論發明者鎖定了必要結構，這種專利權是無法避開的，除非另立理論。

　　邁瑞微四代C-Q-T電容傳感器的像素電路由電容和開關組成，也沒有有源輸入，不具備Active Circuit特征。這是一種倒數型非線性傳感器，傳感物理量越大輸出物理量越小，從傳統的傳感器理論出發會自然而然的忽視該設計方法的可行性。正因為抓住了既有理論的空白區，才能衍生出一套自立的技術體系。同時也促進了傳感理論的發展。

　　以下為1-4代電容指紋傳感器技術參數對比：

　　在指紋識別算法領域也一樣。區別于蘋果的方向梯度場旋轉不變量模型，邁瑞微的指紋識別算法采用2-D AM-FM數學模型，可以實現張量代數運算，比基于圖像的運算的復雜度先天低了一個數量級，無須運用蘋果發明的算法策略(因為不是圖像匹配，就沒法貼圖示意了)。這個模型的另一個好處是對指紋圖像除了紋理連續性沒有任何別的要求，對底噪和熱噪特別魯棒，才能允許C-Q-T體系下用最低級的制程制作出最高靈敏度最高像素占比的Sensor。甚至可以講，哪怕C-Q-T電路被抄襲了，只要抄襲者不懂2-D AM-FM模型，也不可能接近邁瑞微產品性能表現，只收獲知識產權法庭的傳票而已。

　　值得一提的是，這套代數體系并非既有而為獨創。為指紋識別算法設計新的代數體系，放在人類科技發展的歷史中看是小題大做了，但如果認識到邁瑞微的算法技術體系僅僅是創始人在對實時計算視覺的長期研究中的一個成果節點，便又不難理解。關于實時計算視覺，最近比較潮的無人機避障就是這個領域最初級的產品輸出，進一步是機器人打棒球，更高級可能就是自主無人戰具。總之跟各種科技媒體炒作的消費級“黑科技”不在一個世界。

　　新理論自身的成熟，以及其工程實現技術體系的成熟都需要時間。C-Q-T以及2-D AM-FM兩套理論的產生發展時間都不超過10年，卻在集合了40年經典研究的指紋識別領域站住腳并略有領先，這正說明了新體系壓倒性的優勢。2015年為慶祝第二代Touch ID跟進邁瑞微技術，特地用邁瑞微2014年的初代產品AFS120調侃了iPhone 7S。