足球科技：無限可能，無盡期待

王琳

如果說有什么運動能將整個世界聯(lián)系在一起，那無疑就是足球。作為世界上最具影響力的單項體育運動，足球賦予我們的不僅是熱血沸騰的力量和激情，更有永不放棄的夢想和希望，以及科技進步的速度與溫度。

當我們把時間跨度拉得足夠長，就會發(fā)現(xiàn)人類科技水平的提升、科技元素的運用與體育競技的發(fā)展，始終是同向行進、相互助力的。從運動員可穿戴設(shè)備的智能升級，到教練員借力大數(shù)據(jù)來定制方案；從賽場內(nèi)處處蘊藏的硬核科技，到賽場外遠程觀賽的沉浸式體驗……科技元素滲入綠茵場上的每一個角落，讓這項古老的運動充滿了無限的生機和活力，也讓足球比賽充滿了無盡的可能……

穿戴裝備：更舒適、更智能

足球場上，每一支球隊都有自己的專屬戰(zhàn)袍和傳統(tǒng)色調(diào)。球衣也因此成為一支隊伍最直觀的標志。伴隨著高科技的“加盟”，球衣的內(nèi)涵也更加豐富，除了基本功能外，更體現(xiàn)著科技工藝與美學(xué)理念的融合。

在南非世界杯上，巴西隊、葡萄牙隊、荷蘭隊等9支球隊身披新型環(huán)保球衣亮相賽場。這些球衣均取材于回收的廢棄塑料瓶，8個塑料瓶可制作一件球衣。塑料瓶經(jīng)清洗、過濾等多道工序處理后，被加工成聚酯纖維布料，最后縫制成衣。與之前的球衣相比，制造商在環(huán)保球衣中加入了改良的速干材料，不僅使面料重量減輕了13%，而且使球衣具有快速吸汗、散熱等優(yōu)點。球員穿著此球衣時，體溫更易保持在最佳狀態(tài)。

隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，各大制造商在追求球衣輕薄排汗性能的同時，亦開始在溫度控制方面謀求更大的突破。

2018年俄羅斯世界杯上，結(jié)合多種冷卻元素的C l i m a c h i l l 技術(shù)就被運用在球衣中。這一技術(shù)利用了鈦混合紡紗與3D鋁冷卻區(qū)，使得肌膚與面料接觸時會產(chǎn)生清涼的觸感。即便是炎炎夏日，也能為運動員帶來立竿見影的降溫效果。

2021年的歐洲足球錦標賽上，意大利隊的球衣設(shè)計堪稱經(jīng)典，不僅色彩搭配與圖案設(shè)計極盡巧思，面料工藝更是暗藏玄機，采用了專業(yè)溫度調(diào)節(jié)技術(shù)，其擁有的干濕管理系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)體溫，即使是在大量奔跑、激烈對抗時，球衣也不會被汗水浸透。

除了高科技面料的球衣，智能球鞋也已成為主流穿戴裝備之一。2011年，阿迪達斯發(fā)布了全球首雙“有大腦的足球鞋”—— 融入miCoach 功能的Adizero F5 0。它率先將智能科技引入競技領(lǐng)域，在球鞋底部的凹槽處內(nèi)置miCoach 速度傳感器，可儲存長達7小時的運動數(shù)據(jù)，如運動員瞬時速度、沖刺次數(shù)、移動距離等關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，進而幫助教練做出更準確的數(shù)據(jù)分析。如今，這款智能球鞋已被廣泛應(yīng)用到世界杯的賽場上。

作為球員在場上攻城拔寨的利器，運動員對球鞋的舒適度、穩(wěn)定性及控球能力等方面的要求越來越高。然而，一雙球鞋蘊藏的硬核科技遠不止這些，它甚至可以幫助球員療傷。曾效力于拜仁慕尼黑的蒂亞戈，就是這項高科技的受益人。2013年，西班牙中場蒂亞戈在拜仁對紐倫堡的比賽中因右腳下脛腓韌帶撕裂離場治療。手術(shù)后，他并沒有在傷患處打石膏固定，而是穿上了名為VACOped 的高科技鞋進行康復(fù)治療。由于這款鞋中加入了真空墊和無數(shù)小塑料顆粒，當空氣進入時，小塑料顆粒就會根據(jù)腿部結(jié)構(gòu)充滿真空部分，從而使傷員方便護理患處且在不影響訓(xùn)練的情況下固定患處。這一采用真空技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計更加符合人體構(gòu)造，得到了德國隊隊醫(yī)漢斯的“點贊”。

守門員是球場上的最后一道防線，其裝備的重要性不言而喻。一副好的門將手套，能夠幫助守門員降低失誤。2017年歐洲冠軍聯(lián)賽上，被譽為“世界第一門將”的彼得·切赫在對陣拜仁慕尼黑的比賽中，就穿戴evoDISC手套貢獻了多次神撲。這款手套取代了傳統(tǒng)腕帶，同時，延伸到手腕的摩擦乳膠掌面設(shè)計不僅能有效保護雙手，讓佩戴更方便，也利于守門員對來球做出準確反應(yīng)，助力守門員“一夫當關(guān)，萬夫莫開”。

訓(xùn)練競技：更安全、更高效

如果說奪冠有秘訣的話，那答案一定是刻苦訓(xùn)練。攔截、控球、突破、傳球、助攻、射門……賽場上，運動員每一次如有神助的精彩進球，無一不來自賽場下千萬次的訓(xùn)練積累。而伴隨著科技與體育的深度融合，大數(shù)據(jù)給足球帶來了巨大變革，甚至徹底改變了足球訓(xùn)練的方式。

運動背心上的心率監(jiān)測器和GPS 跟蹤器、先進的監(jiān)測和攝像系統(tǒng)、用于跟蹤官方比賽的應(yīng)用程序以及無人機訓(xùn)練課程……各種先進技術(shù)為足球訓(xùn)練提供了豐富的信息。從頭武裝到腳的可穿戴設(shè)備，讓運動員的所有身體機能，包括大腦活動狀態(tài)都可以被數(shù)字化記錄?；趶姶蟮谋O(jiān)測和分析能力，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠在預(yù)防運動員傷病、賽前運動監(jiān)測、賽中狀態(tài)表現(xiàn)、賽后休整康復(fù)等方面，科學(xué)地給出指導(dǎo)方案，以輔助教練完善和優(yōu)化訓(xùn)練計劃，從而幫助運動員有效延長其職業(yè)生涯。

當然，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用并不單體現(xiàn)在訓(xùn)練中，從球員引進、戰(zhàn)術(shù)布局到技戰(zhàn)術(shù)安排，大數(shù)據(jù)不僅推動足球運動發(fā)生了深刻的變化，甚至成為影響比賽輸贏的關(guān)鍵。2014年的巴西世界杯上，主場作戰(zhàn)的巴西隊躊躇滿志，最終卻以1∶7慘敗于德國隊。而幫助德國隊獲勝的秘密武器之一，正是悄然影響綠茵場強弱較量的大數(shù)據(jù)。

為了迎戰(zhàn)世界杯，德國隊可謂有備而來。早在幾年前，他們就與科隆體育學(xué)院合作，由學(xué)院體育專業(yè)的學(xué)生對南美球隊的大量相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，研究對手的動態(tài)、技戰(zhàn)術(shù)特點以及每個球員的優(yōu)缺點、跑動距離和習(xí)慣的路線等，詳細程度幾乎涉及對方球隊的所有方面。

而在對陣阿爾及利亞的比賽中，德國隊教練勒夫手拿平板電腦對隊員進行指導(dǎo)的場景至今讓人記憶猶新。世界杯開賽前，德國足球協(xié)會與SAP（思愛普）公司合作，定制了一個名為“Match Insights”的足球解決方案，通過攝像頭及傳感器等工具捕捉球員的跑動速度、位置、控球時間、防守范圍、動作細節(jié)等大量數(shù)據(jù)，隨后迅速對這些數(shù)據(jù)進行后臺分析處理?；谶@些“數(shù)字和事實”，教練可以迅速評估比賽狀況、每個球員的特點和表現(xiàn)、球員的防守范圍、對方球隊的空當?shù)刃畔?，并根?jù)這些信息對球員上場時間、位置、技戰(zhàn)術(shù)等進行優(yōu)化配置，從而提升球隊的作戰(zhàn)能力，找到在比賽中的制敵方式。這也正是教練勒夫的制勝寶典。

這的確很酷。大數(shù)據(jù)改變了球隊的戰(zhàn)術(shù)思想、行為，分析對手的方式，也改變了球隊培養(yǎng)人才和發(fā)掘球員的方法。把足球這項運動當作科學(xué)來研究，在歐洲日益受到重視。歐洲的足球俱樂部正在爭相建立自己的青年球員數(shù)據(jù)庫，通過對數(shù)據(jù)的搜集、追蹤和分析，改進訓(xùn)練體系，提高選拔培養(yǎng)運動員的效率，借此發(fā)掘下一個超級球星。

在2022年卡塔爾世界杯上，球員則以一種“更講證據(jù)”的方式展示自己在場上的價值。比賽結(jié)束后幾分鐘之內(nèi)，賽事主辦方就會給每位球員發(fā)送一份他們場上表現(xiàn)的詳細分析數(shù)據(jù)。前鋒可以看到他們的跑動距離和被漏防的次數(shù)；后衛(wèi)則能看到他們在對方持球時進行了多少次干擾。從球員轉(zhuǎn)會、訓(xùn)練強度，到制訂針對性戰(zhàn)術(shù)、給出球場上的實時最佳傳球線路等，數(shù)據(jù)分析能為球場內(nèi)外的一切提供指導(dǎo)。

正如體育科學(xué)家丹尼爾·梅默特所說：“大數(shù)據(jù)開創(chuàng)了足球的新時代?！弊闱蜻\動的數(shù)據(jù)革命正在改變足球產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但其核心依舊是人。

賽事裁決：更透明、更公正

進球，慶祝！緊接著反轉(zhuǎn)，沮喪！盡管2 0 2 2年卡塔爾世界杯已經(jīng)圓滿落幕，但充滿戲劇性的比賽和眾多高精尖的黑科技，依然是球迷津津樂道的焦點。

本屆世界杯揭幕戰(zhàn)開賽僅3分鐘，首次在世界杯賽場上啟用的“半自動越位識別技術(shù)”（SAOT），就向全世界展現(xiàn)了自己作為AI 裁判的魅力：判定厄瓜多爾隊球員越位在先，進球無效，“首球”就這樣被吹掉。第三個比賽日，這套系統(tǒng)再一次成為比賽的主角——在阿根廷隊迎戰(zhàn)沙特阿拉伯隊的比賽中，SAOT 在上半場7次出鏡，并在2 0分鐘內(nèi)連續(xù)3次將阿根廷隊的破門判為越位。最終沙特阿拉伯隊以2∶1逆轉(zhuǎn)戰(zhàn)勝阿根廷隊，卡塔爾世界杯第一個冷門誕生。

科學(xué)就是科學(xué)。一場實力懸殊的比賽，雖然結(jié)果出乎意料，但精確到毫米級的越位判罰令人不得不信服。在這屆世界杯中，起到關(guān)鍵判罰作用的“黑科技”——SAOT由特制攝像機、球內(nèi)傳感器和人工智能系統(tǒng)3部分組成。該系統(tǒng)通過每座球場頂部設(shè)置的12個專用追蹤攝像頭，精準跟蹤每名球員身上29個相關(guān)部位，利用視頻動作捕捉技術(shù)準確定位球員位置，并以每秒5 0次的頻率傳送數(shù)據(jù)。同時，配套卡塔爾世界杯指定用球“Al Rihla”，其內(nèi)置傳感器以每秒5 0 0次的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，準確判斷傳球點。最后，由人工智能系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)整合分析，并在大屏幕上實時投射模擬動畫，與視頻助理裁判結(jié)合，共同輔助裁判員更快、更準確地做出判罰。

當然，乾坤未定，勝負難料，一切皆有可能。盡管小組賽首戰(zhàn)失利，但這并沒有擊垮阿根廷隊，反而使他們從疑惑中蘇醒，愈戰(zhàn)愈勇，并最終奪冠。這就是足球的魅力，也是科技賦予足球的無限可能。

現(xiàn)代足球速度更快、對抗更激烈，僅用肉眼很難在分秒之間做出準確判定。尤其是對越位的判罰，對錯就發(fā)生在一瞬間。引入SAOT 能夠有效幫助裁判員更好地把握尺度，做出更準確、更公正的判罰，但也引發(fā)了一些球迷的爭議，他們認為引入該系統(tǒng)影響了比賽的觀賞性和連貫性。

事實上，這樣的爭議在足球賽事中并不鮮見。從2 0 0 5年開始，關(guān)于足球比賽是否引入門線技術(shù)（GLT）的討論就沒有停歇。直到2 0 1 2年7月，國際足球協(xié)會理事會才最終通過了在正式比賽中引入GLT 的決議，允許在足球比賽中使用“鷹眼”與“進球裁判”兩項技術(shù)來裁定進球是否有效。

作為一項足球運動輔助技術(shù)，GLT 可以判斷球是否整體越過了球門線、進球是否有效。通過高速攝像機與傳感器設(shè)備，系統(tǒng)可自動追蹤球的位置，并將分析后的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸?shù)讲门信宕鞯闹悄苁直砩?。整個過程用時不足1秒。

如今被廣泛接受的視頻助理裁判（VAR）， 也是在2 0 1 8年才首度出現(xiàn)在世界杯舞臺。作為一項新興科學(xué)技術(shù)設(shè)備，VAR 擁有一整套完善、精準的輔助判罰系統(tǒng)，包括對足球比賽規(guī)則判罰、流程判罰、技術(shù)判罰等，能夠協(xié)助主裁判對足球比賽進行更精準的判罰，被國際足聯(lián)定義為“最小的干預(yù)，獲得最大的收益”。

毫無疑問，追求公平是現(xiàn)代體育的精髓。在此過程中，引入科技手段也是一種歷史必然。從2014年世界杯啟用GLT，到2018年引入VAR，再到2022年SAOT登場……科技賦予了足球運動更多的“精確”和“理性”，也讓足球比賽更加公平和透明。

時代在發(fā)展，科技在進步。雖然足球比賽的不確定性令人興奮，但確保比賽更加公平公正，更是每一個熱愛足球的人都樂于看到的。在科技的助力下，實現(xiàn)人與科技的完美融合，實現(xiàn)判罰標準的統(tǒng)一，仍是未來足球賽場上的一個大課題。

球迷體驗：更豐富、更沉浸

足球場上的主角是誰呢？毫無疑問，自然是光芒四射的球星。但真正賦予足球靈魂的，卻是狂熱的球迷。正如已故蘇格蘭足球教練喬克·斯坦的那句名言：“沒有球迷，足球就毫無是處?！?/p>

到現(xiàn)場看世界杯群雄爭霸，是每一個球迷的夢想?；厮葑闱驁錾系目萍及l(fā)展，助力球迷擁有更良好的觀賽體驗，始終都是科技進步的發(fā)展方向。從1954年世界杯首次通過電視進行轉(zhuǎn)播，到2018年俄羅斯世界杯世界范圍內(nèi)的4K 直播成為現(xiàn)實，再到2022 年P(guān)ICO以“VR巨幕”方式全程直播卡塔爾世界杯，從廣播到電視再到網(wǎng)絡(luò)視頻，日益發(fā)展的信息技術(shù)和視覺技術(shù)正在讓這項足球盛事以更便捷、更流暢的方式呈現(xiàn)在觀眾眼前，球迷與賽事、球員的距離也越來越近。

今天，體育賽事直播已經(jīng)進入超高清時代，有多種顯示技術(shù)可以選擇：投影、LED、平板顯示、激光顯示；有多種通信技術(shù)可以選擇：傳統(tǒng)同軸電纜、光纖、無線WI-FI、5G；有多種顯示效果可以選擇：弧面、球面、4K、3D……在現(xiàn)代信息科技的支撐下，球迷的觀賽體驗愈發(fā)豐富。

2009年，科幻大片《阿凡達》在全球掀起一股3D 熱潮。一年后的南非世界杯上，國際足聯(lián)首次在世界杯轉(zhuǎn)播中使用3D 技術(shù)概念，對64場比賽中的25場進行了3D 拍攝與轉(zhuǎn)播。作為一種全新的嘗試，3D 技術(shù)的電視化運用為球迷帶來更強的層次感和縱深感體驗。而在2022年卡塔爾世界杯期間，“裸眼3D”大屏更是將3D 技術(shù)與足球的結(jié)合又延伸了一步。通過大屏，觀眾不僅可以看到多位“數(shù)智人大咖”在卡塔爾沙漠與世界杯足球場的場景中快速穿梭，還能看到足球飛躍出屏，代入感十足。

近年來，伴隨著虛擬現(xiàn)實、全息影像、遠程助威等一系列高科技手段在足球領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，以AR 技術(shù)為代表的轉(zhuǎn)播方式日趨成熟，一種全新的觀賽方式正在進入球迷的視野。2018年俄羅斯世界杯上，英國廣播公司首次推出VR 看世界杯服務(wù)。即便球迷無法親臨現(xiàn)場，也能借助VR 設(shè)備身臨其境般觀看比賽。而在此之前，中國足球史上第一場VR直播早在2016年6月就已實現(xiàn)，不少球迷戴著VR頭盔觀看整場比賽，感受了前所未有的3D視聽效果，這也標志著中國體育正式進入VR 時代。

技術(shù)的革命令球迷大飽眼福， 同時也體現(xiàn)出了濃厚的科技人文關(guān)懷。2022年卡塔爾世界杯采用了Bonocle、Feelix Palm、感官觀賽室等一系列有“溫度”的賽事輔助技術(shù)，以滿足特殊球迷的需要。而對遠在東方的中國球迷來說，體驗卡塔爾世界杯無限精彩的方式，不限于電視、手機、PC 端。融合了5G、AI、XR 以及4K/8K等前沿技術(shù)的云上觀賽主場，開啟了“元宇宙世界杯”的新鮮觀賽體驗。“縱使遠隔萬里，也如身臨其境”的視覺盛宴，讓互動看球的體驗感瞬間拉滿，也讓世界杯真正成為全民狂歡的盛宴。

毋庸置疑，科技改變生活，也改變了足球。如今，一個“足球+ 科技”的全新時代正在開啟。但無論科技發(fā)展到何種境地，運動員永遠都是體育競技的主角。在競技中追求公平，在對抗中燃燒激情，在團結(jié)中擁抱溫暖，在拼搏中追求夢想……這是足球的真諦，也是足球帶給所有人的力量。因此我們相信并且期待，未來會有更多先進的科技創(chuàng)新，服務(wù)于“更快、更高、更強、更團結(jié)”的體育精神。

“奇跡無處不在”——這是足球的魅力，也是科技的魅力。