我有指纹传感器专利权，你有安全支付么？

2015年9月9日，迈瑞微电子申请的《电容式距离传感器》（ZL201210403271.2）和《边沿时间读出电路》（ZL201210405080.X）两个发明专利获得中国知识产权局的正式授权。这两个专利文件首次披露了"C-Q-T"型电容测量电路，以及将边沿发生时间转换为数字量的读出电路。

"C-Q-T"从物理量转换过程阐述了间接传感器的原理：电容量转换为电荷量，将电荷转移积分，以积分电容充满所花费的时间量作为输出。为区别于前三代Passive、Active、RF所基于的经典"Any-V"直接传感器定义，采用了"C-Q-T"这个符合术语规范的名称。

图1，迈瑞微获得授权的两个原理级专利授权书

图2，符合"大道至简"的C-Q-T电路原理图

从诞生时间和技术水平发展程度来看，将Passive、Active、RF、C-Q-T称为第1、2、3、4代颇为妥帖。第1代假定手指为接地电极，如Egistec；第2代将手指本身作为传感器部件，通过导电外框驱动手指电位，如FPC，比第1代提高了对指纹耦合电容的灵敏度；第3代使用MHz级频率的交流信号作为驱动信号，用同步解调电路放大带内信号并抑制带外噪声，如Authentec，在第2代基础上进一步提高信噪比，但也付出了功耗提高、易受干扰、片上布局效率降低的代价；第4代使用截然不同的电路原理，在制程偏差鲁棒性、低功耗、电源干扰抑制、布局效率等方面比第3代有大幅度提升，甚至超越了第2代水平，同时又在传感方程层面拥有第3代所合乎的所有数学特性，所以灵敏度与第3代处于伯仲之间。

下图对比了第一代Touch ID（5S/6）、第二代Touch ID（6S）和AFS120采集的指纹图像的面积比例。安装在同样大小的Home键里，AFS120完胜两代Touch ID，这就是布局效率优势的体现。要知道指纹识别的安全性首先基于指纹数据的量，就跟密码安全性首先取决于密码长度一样。制程偏差鲁棒性意味着更高的良率，低功耗就意味着低功耗以及避免对其他器件造成串扰，电源干扰抑制能力意味着对来自手机主板的电源串扰更加健壮，更适合匹配各种不同的手机主板。

图3，Apple Touch ID 1.0 Apple Touch ID 2.0 Microarray AFS120对比

说到专利权，苹果是本领域专利大老虎是人尽皆知的事实，但这位大老虎有多大有多老虎还须仔细道来。被苹果全资收购的Authentec作为第2代技术理论发明者Harris的唯一继承者，以及第三代RF技术的发明者，独占了第3代技术的所有专利，还通过并购Upek获取了大量第2代技术专利作为原理专利的补充，通过收购Autra获得了1.5代专利（1代借鉴2代）。苹果的专利武器可以随时毁灭第3代技术的跟进者，限制第2代厂商不得借鉴第3代技术，限制第1代厂商甚至不得借鉴1.5代技术。

图4，Harris/Authentec/Apple的"专利大老虎"US9540526

过犹不及，苹果拥有过多过强的专利也为自己带来了一些限制，即不得滥用垄断地位。如果苹果草率的发起专利诉讼，很大概率导致来自反垄断的干预，结果可能使第2代技术或第3代技术被认定为行业必要技术而被强制对外授权，对苹果而言得不偿失。至于什么时候能够"开门放苹果"其实取决于更新更优秀的独立技术体系的成熟程度，第4代技术成熟之日就是苹果卸下反垄断镣铐之时。但是，作为新生的理论体系，"C-Q-T"理论自提出日起至今不过3年，工程实践不超过2年。尽管迈瑞微在2015年初就发布了胜过苹果第二代Touch ID的AFS120，但毕竟时日尚浅，出货量和公共认知度还达不到"行业普遍应用技术"的水平。随着迈瑞微的研发深入和市场步伐的稳步推进，一方面通过穿透400um玻璃的可量产Under Glass方案自证超越第3代技术，另一方面通过大批的出货量提高公共认知度，那么苹果公司就可以无后顾之忧的挥舞起第3代和第2代的专利大棒。

在2015年，1、2、3、4代技术同台竞技，众说纷纭。作为第4代技术的提出者，在宣传第4代技术优越性的同时，不妨顺便扒一扒这些虚假宣传：

虚假宣传1，"3D采集"。把图像的像素坐标作为X,Y分量，把像素灰度作为Z分量，则可将任意灰度图像图形化显示为曲面，这就是所谓"3D"。第1代电容指纹传感器面世就祭起"光学2D，电容3D"的口号；第2代为显示与第1代的区别，创造了"Passive"和"Active"这个分类法，这时Passive成了2D，Active才是3D；第3代技术因使用了MHz频段的信号驱动自封"RF"，"电容2D，射频3D"的宣传让不少人至今还以为射频和电容是不同的东西。谣言止于智者，这个接力棒没有延续到第4代，却被高通抢过去宣布"电容2D，超声波3D"。

图5，"3D"只是一种二维图像的图形化显示方法而已

虚假宣传2，"真皮采集"。指纹的电学