盤點(diǎn)卡塔爾世界杯上的黑科技

小琪

消滅“越位”爭議：從VAR到SAOT

世界杯記錄著年輕人的成長，也見證著賽場科技的革新，巴西世界杯引進(jìn)門線技術(shù)，俄羅斯世界杯采用視頻助理裁判（VAR），半自動越位識別技術(shù)（SAOT）也在2022卡塔爾世界杯上首次亮相。

回望百余年前，最初的足球規(guī)則甚至都沒有引入裁判這個(gè)概念。起初，球場上出現(xiàn)的爭議由雙方隊(duì)長商議解決，不過，隨之而來的抱怨和混亂讓隊(duì)長們力不從心。于是，裁判這一角色應(yīng)運(yùn)而生。在隨后的日子里，兩名助理裁判（或稱之為邊裁）加入比賽，輔助主裁判對比賽做出判罰。

電視轉(zhuǎn)播的出現(xiàn)，讓觀眾能夠更加清晰地觀察到賽場上的細(xì)節(jié)，也促使裁判的輔助工具實(shí)現(xiàn)“進(jìn)化”。英超是最先提出使用門線技術(shù)的主流聯(lián)賽，門線技術(shù)可以判斷球是否越過了球門線，從而判斷是否進(jìn)球有效，該系統(tǒng)是基于嵌進(jìn)球中的一個(gè)芯片，當(dāng)球穿過布于球門區(qū)域的傳感器時(shí)，芯片可向主裁判所佩戴的智能腕表發(fā)送信號。

后來，隨著科技的發(fā)展，VAR誕生。VAR是英文Video Assistant Referee的縮寫，也被稱作“視頻助理裁判”，由現(xiàn)役裁判員擔(dān)任，他的職責(zé)是通過回放視頻向裁判員提供信息，協(xié)助裁判員糾正改變比賽走勢清晰明顯的錯(cuò)漏判，提高判罰的準(zhǔn)確性。

VAR主要依靠遍布足球場上的多個(gè)攝像機(jī)鏡頭，多機(jī)位、多角度捕捉場上球員的每一個(gè)細(xì)小動作，從而做到“火眼金睛”。當(dāng)場上出現(xiàn)爭議判罰或主裁判需要調(diào)取比賽錄像時(shí)，由技術(shù)人員操作，調(diào)出相對應(yīng)的回放節(jié)點(diǎn)，以得到更加公正的比賽判罰。

VAR技術(shù)在所有大型比賽和50多個(gè)國家（地區(qū)）的聯(lián)賽等比賽中都得到了廣泛的使用，但它也有劣勢，有時(shí)礙于鏡頭角度以及劃線位置，在一些“體毛級越位”的判定上，VAR仍有其局限性。

半自動越位識別技術(shù)（SAOT）可以理解為VAR的延伸，每座球場頂部設(shè)置12臺特制攝像機(jī)，對場上的足球和球員進(jìn)行追蹤，以每秒50次的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，能夠精準(zhǔn)確定每名球員的位置。特制攝像機(jī)和球內(nèi)傳感器收集的數(shù)據(jù)信息將由人工智能系統(tǒng)進(jìn)行分析，只需幾秒鐘就能對越位情況作出判斷。

主裁判判罰完成后，SAOT會生成3D動畫圖像，在場內(nèi)大屏幕以及電視上播放，以更直觀地展示球員越位的具體位置，讓判罰更加清晰、有說服力。

在2021年阿拉伯杯及2021年世俱杯等賽事的測試中，半自動越位識別技術(shù)取得了不錯(cuò)的效果。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在該技術(shù)支持下，視頻助理裁判檢查越位的平均時(shí)長從70秒以上降至25秒。

既快又精準(zhǔn)：全新革命性用球

卡塔爾世界杯引入“逐夢之旅”（Al Rihla，阿拉伯語意為“旅途”），這是一種全新的革命性足球。

“逐夢之旅”配備了阿迪達(dá)斯懸掛系統(tǒng)，其中包含一個(gè)慣性測量單元（IMU）傳感器，可檢測到嚴(yán)重的越位事件。該傳感器位于球的中心，每秒鐘可將球的數(shù)據(jù)發(fā)送到視頻操作室500次，從而可非常精確地檢測踢球點(diǎn)。

并且，與往屆世界杯用球相比，“逐夢之旅”的重量更輕，除了采用特殊材料降低了足球在空中運(yùn)行的風(fēng)阻系數(shù)外，還通過表面內(nèi)嵌式的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，大大提升了足球飛行的穩(wěn)定性。

同時(shí)，這是第一款完全使用水性涂料和水基膠的世界杯用球，避免了縫合的縫線處增加球的運(yùn)動阻力。此外，球面表皮與內(nèi)膽之間的彈性體材料也得到了升級，使其增加了彈性，這些都是為了使足球的運(yùn)動速度更快。

顧全每一位球迷：技術(shù)輔助殘障人士看球

為了讓球迷可以有更好的觀賽體驗(yàn)，卡塔爾世界杯8個(gè)全新的體育場都嚴(yán)格按照無障礙標(biāo)準(zhǔn)建造，包括無障礙停車場、座位、浴室和特許看臺。

本屆世界杯針對殘障人士還推出了一系列服務(wù)，其中也運(yùn)用了不少新科技。“博諾克”（Bonocle）是世界上第一個(gè)盲文娛樂平臺，為視力障礙者訪問數(shù)字內(nèi)容提供了所有輔助技術(shù)。它具有轉(zhuǎn)碼功能，以支持有視力障礙的個(gè)人，使他們能夠像其他人一樣享受和體驗(yàn)2022年世界杯賽事。

另一項(xiàng)名為Feelix Palm的技術(shù)也被用于卡塔爾世界杯。這項(xiàng)技術(shù)利用電脈沖，通過觸覺手掌通信器向視力障礙者傳遞類似盲文的信息，不會限制他們的身體運(yùn)動或聽力。

教育城、盧塞爾、海灣體育場還設(shè)有感官觀賽室，為患有自閉癥和其他認(rèn)知障礙的年輕球迷提供舒適空間，可以與外界聲音相隔絕，讓他們在更舒服的環(huán)境里觀看比賽。

為了保障球迷的安全，卡塔爾的指揮和控制中心依賴超過1.5萬個(gè)攝像頭來追蹤人們在整個(gè)世界杯期間的活動。有專門的算法用于預(yù)防體育場內(nèi)的踩踏事件。指揮控制團(tuán)隊(duì)將依靠包括門票銷售和人群入口在內(nèi)的若干數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用算法來預(yù)測人群模式。

強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合：讓計(jì)算機(jī)預(yù)測比賽結(jié)果

參加世界杯的球員可以通過FIFA Player App深入了解他們的場上表現(xiàn)。該款應(yīng)用程序基于國際足聯(lián)主席2020～2023年的愿景開發(fā)而成，以利用技術(shù)來進(jìn)一步改善足球比賽。它與全球職業(yè)足球運(yùn)動員的代表國際足球運(yùn)動員協(xié)會（FIFPRO）合作，整合了職業(yè)球員的意見。它可以為每個(gè)球員提供機(jī)會，在每場比賽后不久訪問他們的球員表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

具體而言，位于場地周圍的攝像頭會覆蓋球員及其動作。這些攝像頭是體育場內(nèi)高精度跟蹤系統(tǒng)的一部分，可以監(jiān)控一些更復(fù)雜的指標(biāo)，比如在不同速度閾值下移動的距離以及最大速度。

而所有這些都會顯示在局部熱圖上，以改善物理表現(xiàn)的指標(biāo)。最重要的是，所有這些數(shù)據(jù)都是通過一系列復(fù)雜的算法進(jìn)行整合的。這些算法直接用于整合事件和跟蹤數(shù)據(jù)。新的指標(biāo)提供了創(chuàng)新以及令人感興趣的分析比賽方法，包括比賽階段、換線、接球位置以及對控球球員施加的壓力。

該數(shù)據(jù)與比賽錄像同步，使球員能夠使用不同的攝像機(jī)角度詳細(xì)查看他們表現(xiàn)中所有的關(guān)鍵時(shí)刻和分析點(diǎn)。此外，每場世界杯比賽拍攝的關(guān)鍵時(shí)刻動態(tài)圖片將會提供給每位球員。因此，球員們將能夠直接從該應(yīng)用程序保存圖像以及他們最喜歡的比賽統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，或在社交媒體上進(jìn)行分享。

環(huán)?？沙掷m(xù)：從體育場館到交通工具

承擔(dān)本屆世界杯閉幕式、決賽等重要活動和賽事的主場館——盧塞爾體育場，在建造時(shí)，綠色環(huán)保理念貫穿于設(shè)計(jì)和施工全過程。項(xiàng)目采用多項(xiàng)環(huán)保節(jié)能技術(shù)，并大量使用可回收材料。與傳統(tǒng)的體育場建設(shè)項(xiàng)目相比，建設(shè)盧塞爾體育場節(jié)約了40%的淡水。聚四氟乙烯材料構(gòu)成的屋面膜結(jié)構(gòu)，在保護(hù)球場免受風(fēng)沙侵襲的同時(shí)，為球場草皮的生長提供光線，達(dá)到全球可持續(xù)發(fā)展評價(jià)體系五星級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

作為首屆在北半球冬季舉行的世界杯，海灣地區(qū)的氣溫仍有可能達(dá)到25℃～30℃左右。為了保持場內(nèi)溫度為18℃～24℃，此次世界杯中有5個(gè)體育場安裝了降溫系統(tǒng)。除了通過球場外部流線型、淺色表層的設(shè)計(jì)降溫以外，球場內(nèi)設(shè)有大型的空調(diào)和抽氣系統(tǒng)，為運(yùn)動員和球迷提供更舒適的比賽和觀賽環(huán)境。

值得注意的是，盧塞爾體育場是中國企業(yè)在海外建造的規(guī)模最大、容納人數(shù)最多的專業(yè)場館。

此外，作為全球首座可被完全拆解的足球場，974體育場由974個(gè)各色集裝箱組成。其觀眾席、衛(wèi)生間、足球商店等區(qū)域也都由集裝箱改裝完成。作為一個(gè)臨時(shí)球場，它將在世界杯結(jié)束后被拆除并再利用于其他場館，為建設(shè)綠色大型體育場館做出實(shí)踐探索。

除了974體育場外，盧塞爾體育場和海灣體育場在賽后也會進(jìn)行部分拆卸改建，多個(gè)場館的17萬個(gè)座位將會捐贈給非洲國家。

作為一項(xiàng)輻射全球觀眾的國際賽事，世界杯的各項(xiàng)準(zhǔn)備向來事無巨細(xì)，這其中還包括提前對球場的草皮進(jìn)行“美妝”，即讓暖季型草坪在秋冬季保持常綠。

據(jù)報(bào)道，卡塔爾冬季每天一座球場的灌溉需要消耗1萬升水。矛盾的是，卡塔爾嚴(yán)重缺少淡水資源。

為解決這一問題，本屆世界杯使用了一種特別的草種，采用海水淡化和雨水收集再利用技術(shù)，同時(shí)結(jié)合智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)，比傳統(tǒng)草坪種植節(jié)省大約40%的淡水。此外，這些草坪下還有可以吸走多余水分的系統(tǒng)，防止真菌病害或其他草坪病害的發(fā)生。

在國際節(jié)能減排及碳達(dá)峰的大背景下，卡塔爾在世界杯賽事服務(wù)用車上還首次引入新能源客車，共有近1500輛宇通客車投入使用。其中包括888輛純電動客車，為世界杯球迷、媒體官員等的接駁進(jìn)行服務(wù)。

在近100年的歷史中，科技正以前所未有的速度進(jìn)步，成為人類生活各領(lǐng)域的塑造者和背景色，世界杯當(dāng)然也不例外。在本屆世界杯，足球愛好者們不僅能收獲激動人心的精彩比賽，還能擁有“科技與狠活”提供的與眾不同的科技體驗(yàn)。