誰來拯救指紋識別技術(shù)專利危機

　　二、坑里有誰?

　　除了第一代Touch ID外，只有一款國產(chǎn)手機跳了封裝專利的坑。幸運的是，受困于指紋模組的產(chǎn)能，這款手機不但跳票，最終還沒能實現(xiàn)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(chǎn)大牌手機中招。這體現(xiàn)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(yīng)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(qū)別不大(Authentec發(fā)射正弦波接收回來同步解調(diào)，Validity發(fā)射方波接收回來帶通濾波后同步解調(diào))，但多年來Validity一直成功規(guī)避掉Authentec的專利封鎖。可惜跟進者和原創(chuàng)者長期同臺競技早晚會杯具。蘋果在2016年4月獲授權(quán)的US9305959有4個獨立權(quán)項，優(yōu)先權(quán)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(jié)構(gòu)特征“交叉總線 + 穿透基板的孔”。

　　至于指紋技術(shù)專利近乎無解。先看電路，歡迎廠商前來認領(lǐng)：

　　算法專利也釣上大魚：

　　瑞典廠商Fingerprint Cards AB在官網(wǎng)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(qū)域。這些區(qū)域和它們之間的幾何關(guān)系一起形成唯一的每個指紋模板。”這跟US20140003681的權(quán)項實在太像了。

　　FPC君應(yīng)該好好解釋一下怎么規(guī)避US20140003681專利風(fēng)險，否則即使是“非故意侵權(quán)”，一旦蘋果獲得授權(quán)也會給客戶帶來禁售風(fēng)險和賠償損失。因為指紋匹配時有“X平移，Y平移，旋轉(zhuǎn)”三個維度的自由度，把指紋片斷之間的幾何關(guān)系預(yù)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(shù)有利于簡化模組結(jié)構(gòu)提升模組良率，遵循“封裝為模組服務(wù)”的設(shè)計理念，邁瑞微在2015年領(lǐng)先于蘋果量產(chǎn)了基于TSV指紋傳感器封裝的指紋模組，并申請了發(fā)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(fēng)邁瑞微使用了TSV封裝技術(shù)，“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(fā)微晶鋯。兩者都是工業(yè)材料，但在仿冒寶石行當后者更高端，江湖花名“蘇聯(lián)鉆”，歷史上曾經(jīng)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(yè)級貢獻。

　　至于鍋仔片結(jié)構(gòu)，三星已經(jīng)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(shè)計并非其首創(chuàng)。

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

　　2、如邁瑞微的客戶在美國或其他地區(qū)遭遇蘋果基于US9268989權(quán)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?shù)貙＠痔岢鰧S9268989的無效宣告申請。

　　第三式，立

　　理論發(fā)明者鎖定了必要結(jié)構(gòu)，這種專利權(quán)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(guān)組成，也沒有有源輸入，不具備Active Circuit特征。這是一種倒數(shù)型非線性傳感器，傳感物理量越大輸出物理量越小，從傳統(tǒng)的傳感器理論出發(fā)會自然而然的忽視該設(shè)計方法的可行性。正因為抓住了既有理論的空白區(qū)，才能衍生出一套自立的技術(shù)體系。同時也促進了傳感理論的發(fā)展。

　　以下為1-4代電容指紋傳感器技術(shù)參數(shù)對比：

　　在指紋識別算法領(lǐng)域也一樣。區(qū)別于蘋果的方向梯度場旋轉(zhuǎn)不變量模型，邁瑞微的指紋識別算法采用2-D AM-FM數(shù)學(xué)模型，可以實現(xiàn)張量代數(shù)運算，比基于圖像的運算的復(fù)雜度先天低了一個數(shù)量級，無須運用蘋果發(fā)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(xù)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(chǎn)品性能表現(xiàn)，只收獲知識產(chǎn)權(quán)法庭的傳票而已。

　　值得一提的是，這套代數(shù)體系并非既有而為獨創(chuàng)。為指紋識別算法設(shè)計新的代數(shù)體系，放在人類科技發(fā)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(shù)體系僅僅是創(chuàng)始人在對實時計算視覺的長期研究中的一個成果節(jié)點，便又不難理解。關(guān)于實時計算視覺，最近比較潮的無人機避障就是這個領(lǐng)域最初級的產(chǎn)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(zhàn)具?？傊鞣N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(xiàn)技術(shù)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(chǎn)生發(fā)展時間都不超過10年，卻在集合了40年經(jīng)典研究的指紋識別領(lǐng)域站住腳并略有領(lǐng)先，這正說明了新體系壓倒性的優(yōu)勢。2015年為慶祝第二代Touch ID跟進邁瑞微技術(shù)，特地用邁瑞微2014年的初代產(chǎn)品AFS120調(diào)侃了iPhone 7S。