史上最“壕”世界杯，黑科技竟然成為球隊(duì)“生死”關(guān)鍵

硅星人

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2022-12-16 10:13

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史上最“壕”世界杯，黑科技竟然成為球隊(duì)“生死”關(guān)鍵

“智能”足球，AI裁判、可循環(huán)球場(chǎng)……這屆世界杯上的黑科技居然這么多。

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文｜Juny 編輯｜VickyXiao

隨著昨天法國(guó)隊(duì)2:0戰(zhàn)勝摩洛哥，2022年卡塔爾世界杯即將進(jìn)入最緊張的冠亞軍爭(zhēng)奪戰(zhàn)。除了精彩的球賽之外，此次，“壕無人性”主辦方卡塔爾成為了大家關(guān)注和討論的熱點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，本屆世界杯卡塔爾投入了約2200億美元，總獎(jiǎng)金基金高達(dá)10億美元。對(duì)比一下，在卡塔爾之前，巴西、俄羅斯兩屆世界杯投資都僅為百億美元。2021年世界銀行披露的卡塔爾GDP為1795.7億美元，也就是說，卡塔爾世界杯的總花費(fèi)已經(jīng)是去年GDP的1.2倍。雖然卡塔爾以前從沒踢進(jìn)過世界杯，但是真的是為足球下血本啊。

在這巨額投入的背后，除了對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施、比賽場(chǎng)館的建設(shè)之外，此次對(duì)球場(chǎng)內(nèi)外的科技改造也是史上最多、規(guī)模最大。

與4年前相比，在今年的世界杯中， 各種黑科技扮演了更加重要的作用，甚至在很多場(chǎng)比賽中都成為了決定球隊(duì)“生死”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

來跟硅星人來一起看看這屆世界杯上有哪些有趣或者讓人惱火的科技應(yīng)用吧。

｜升級(jí)版AI裁判，掌握球隊(duì)的“生死”話語權(quán)

此次大賽，爭(zhēng)議最大的莫過于AI智能裁判，它不僅在球迷眼中C位出圈，還在多場(chǎng)比賽中扮演了至關(guān)重要的作用。

2018年，視頻助理裁判VAR技術(shù)首次進(jìn)入世界杯，允許在發(fā)生進(jìn)球、是否判罰、是否直接紅牌以及紀(jì)律處罰對(duì)象錯(cuò)誤等4種情況下介入。但當(dāng)時(shí)由于VAR技術(shù)的局限，在賽程中引起了不小的爭(zhēng)議，特別是在決賽中，法國(guó)隊(duì)通過VAR判罰獲得關(guān)鍵點(diǎn)球獲勝，讓很多球迷發(fā)出了質(zhì)疑。

但此次，VAR大幅升級(jí)成為了更用數(shù)據(jù)說話、更公開公正的AI裁判。首先，在體育場(chǎng)屋頂安裝了 12 個(gè)專用跟蹤攝像頭，讓跟蹤足球和每個(gè)球員的數(shù)據(jù)點(diǎn)多達(dá) 29 個(gè)，同時(shí)能夠以每秒 50 次的頻率計(jì)算他們?cè)谇驁?chǎng)上的確切位置。

視頻助理裁判組總共可以使用42個(gè)攝像機(jī)，其中8個(gè)是慢動(dòng)作，4個(gè)是超慢動(dòng)作。慢動(dòng)作回放主要用于事實(shí)情況，例如識(shí)別身體進(jìn)攻的接觸點(diǎn)或進(jìn)攻的位置，正常速度回放用于主觀判斷。視頻裁判組除了VAR系統(tǒng)之外，還有三位人工視頻助理裁判來共同判定。

此次世界杯上的機(jī)位，圖片來自FIFA

此外，比賽還首次引入了全新的半自動(dòng)越位技術(shù)（SAOT），為裁判組提供更好的技術(shù)支持。

基于高速攝像機(jī)以及置于足球內(nèi)部傳感器返回的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)能夠非常精確地檢測(cè)到球員踢球的時(shí)間點(diǎn)，再通過結(jié)合肢體和足球的跟蹤數(shù)據(jù)并應(yīng)用人工智能，在幾秒鐘內(nèi)就給視頻裁判自動(dòng)發(fā)出越位警報(bào)。

在通知現(xiàn)場(chǎng)裁判之前，視頻裁判會(huì)通過手動(dòng)檢查踢球點(diǎn)和自動(dòng)創(chuàng)建的越位線來驗(yàn)證提議的決定。為了保證公開、公平、公正，在視頻裁判和主裁判確認(rèn)判罰后，AI裁判系統(tǒng)將使用完全相同的位置數(shù)據(jù)點(diǎn)生成3D動(dòng)畫，詳細(xì)說明球員身體在球場(chǎng)上的位置和判罰結(jié)果。然后在體育場(chǎng)的大屏幕和轉(zhuǎn)播信號(hào)中播出。

在此次世界杯之前，半自動(dòng)越位識(shí)別技術(shù)（SAOT）已經(jīng)在足壇已經(jīng)經(jīng)受了一定的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，包括去年在卡塔爾舉辦的阿拉伯足球賽、歐洲超級(jí)杯和歐冠比賽等。

圖片來自FIFA

在今年的比賽中，AI裁判的發(fā)揮了重要的作用。

比如在小組賽首輪中沙特對(duì)陣阿根廷，阿根廷隊(duì)打進(jìn)的3個(gè)進(jìn)球最后全部被智能裁判系統(tǒng)判罰越位無效，最后讓沙特“爆冷”贏下比賽。

再比如在被稱為“死亡之組”的E組淘汰賽中，日本隊(duì)對(duì)陣西班牙。一旦日本贏下比賽，就將在小組賽中淘汰掉曾拿過4次世界杯冠軍的德國(guó)隊(duì)。比賽的第50分鐘，日本隊(duì)?wèi){借救回一顆似乎已經(jīng)出界了的球，成功破門反超西班牙，引起了巨大的爭(zhēng)議。

如果用肉眼看，該球確實(shí)已經(jīng)到了界外。然而，通過AI裁判的最終數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時(shí)足球的投影與底線重合了1.88毫米，而根據(jù)規(guī)則，足球出界的定義是指球體正上方的垂直投影要完全越出底線，因此判定進(jìn)球有效。也正是這個(gè)AI裁判的決定，最終把“四星德國(guó)”最后送回了家。

日本隊(duì)具有爭(zhēng)議的進(jìn)球，圖片來自網(wǎng)絡(luò)

在本屆世界杯上，這樣的例子多次出現(xiàn)。同時(shí)，由于SAOT技術(shù)的引入，也讓本次世界本的越位判罰大大增加，也因此被一些網(wǎng)友戲稱為“越位杯”。

｜對(duì)球場(chǎng)內(nèi)外的各個(gè)角落，進(jìn)行科技大改造

在綠茵場(chǎng)之外，此次卡塔爾世界杯的各項(xiàng)硬件、軟件也都具有前所未有的科技感。

首先是在球場(chǎng)建設(shè)上，為了保持比賽場(chǎng)地的涼爽舒適，此次舉辦比賽的8個(gè)體育場(chǎng)中，有7個(gè)采用了利用太陽能轉(zhuǎn)化的熱能制冷技術(shù)。足球場(chǎng)地四周以及觀眾席下部都安裝有通風(fēng)口，比賽期間冷風(fēng)會(huì)源源不斷地從通風(fēng)口推送到場(chǎng)地和觀眾區(qū)。此外，獨(dú)特的可伸縮屋頂還能顯著改善制冷過程，一旦遇到惡劣天氣，可伸縮屋頂還可以自動(dòng)關(guān)閉。

另外唯一一個(gè)沒有安裝冷風(fēng)系統(tǒng)的974體育場(chǎng)是世界杯歷史上第一個(gè)完全可拆卸的體育場(chǎng)。這個(gè)體育館使用集裝箱和模塊化鋼架搭建，其中974就代表著這個(gè)體育館用了974個(gè)可回收的集裝箱。世界杯比賽結(jié)束后，這個(gè)臨時(shí)場(chǎng)館將被拆除，并援助給欠發(fā)達(dá)國(guó)家。

圖片來自FIFA

在場(chǎng)館外，所有場(chǎng)地周邊都配備有大量太陽能制冷ElPalm涼亭，同時(shí)提供他們提供USB充電座和WiFi接入。出租車、停車場(chǎng)、地鐵系統(tǒng)和場(chǎng)館出入口的交通信息，都將通過定制的App即時(shí)向觀眾推送，球迷們此次將還能夠直接在體育場(chǎng)的座位上點(diǎn)餐。

針對(duì)有特殊身體狀況的球迷，此次世界杯還非常貼心的為其提供了全新的技術(shù)支持。比如使用電脈沖，通過觸覺手掌通信器向視障人士直播傳遞賽事情況，可以為患有自閉癥或感官處理問題的人士提供安全和平靜觀賽空間等。

除了球迷，此次參加世界杯的運(yùn)動(dòng)員們也可以通過一款名為FIFA Player App的應(yīng)用程序，在每場(chǎng)比賽后，查看自己在賽場(chǎng)上的表現(xiàn)及其他數(shù)據(jù)。包括自己的身體指標(biāo)數(shù)據(jù)，接球和踢球的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵時(shí)刻拍攝的多張動(dòng)作照片記錄、智能數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等等。

圖片來自FIFA

｜“逐夢(mèng)之旅”：需要充電的“超能力”足球

本次世界杯的比賽用球Al Rihla，更是卡塔爾官方宣傳的一大亮點(diǎn)。

Al Rihla 在阿拉伯語中的意思是“旅程”，其設(shè)計(jì)靈感來自卡塔爾的建筑、標(biāo)志性船只和國(guó)旗。此次，在球面設(shè)計(jì)上， “ 旅程 ” 由 20 片 SPEEDSHELL 模塊通過熱黏合技術(shù)拼接而成，而非用線縫合，同時(shí)采用了聚氨酯 (PU) 表皮，通過三角形狀和彎折設(shè)計(jì)，從而大大降低了足球在空中運(yùn)行的風(fēng)阻系數(shù)。

除了全新的外觀設(shè)計(jì)之外，“旅程”此次最重要的特點(diǎn)還是其球內(nèi)的芯片及傳感器。 在四年前的俄羅斯世界杯上，官方首次在足球里內(nèi)置了 NFC 芯片，用以記錄運(yùn)動(dòng)軌跡、球員射門等比賽細(xì)節(jié)。今年， “ 旅程 ” 在延續(xù)了內(nèi)置芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大幅升級(jí)迭代。

“旅程”內(nèi)嵌了一顆采用“CTR-CORE”系統(tǒng)的中央芯片，能夠?qū)崟r(shí)收集高精度的足球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并以每秒500次的頻率將數(shù)據(jù)發(fā)送給人工智能系統(tǒng)進(jìn)行整合分析。一旦檢測(cè)到越位等犯規(guī)，數(shù)據(jù)將發(fā)送給視頻助理裁判（VAR），讓VAR能在25秒內(nèi)做出判決，比原本系統(tǒng)加快了45秒。

圖片來自FIFA官方

CTR-CORE的技術(shù)原理類似陀螺儀的芯片，可以記錄足球的初始速度、運(yùn)行速度、運(yùn)動(dòng)角度等。實(shí)際上，CTR-CORE技術(shù)此前在籃球、網(wǎng)球等運(yùn)動(dòng)中已經(jīng)有所應(yīng)用，但此次是第一次被用在對(duì)抗極為激烈的足球上，也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和記錄運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)性提出了更高要求。

雖然內(nèi)置了芯片和傳感器，但這絲毫不影響“旅程”的重點(diǎn)和速度。 “旅程”是阿迪達(dá)斯連續(xù)第 14 次為世界杯創(chuàng)造的比賽用球，阿迪達(dá)斯在開發(fā)這款智能足球的時(shí)候，首先進(jìn)行了廣泛的盲人測(cè)試，保證球員區(qū)分不了普通球和裝有傳感器和懸架裝置的球。

此外還進(jìn)行了一系列的機(jī)械射擊測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)機(jī)器人射擊設(shè)備進(jìn)行編程，以不同的速度、旋轉(zhuǎn)和方向踢球，再使用高速攝像機(jī)評(píng)估球的飛行狀態(tài)，確保內(nèi)置裝置的存在不會(huì)讓球的飛行路徑異常。

由于內(nèi)部傳感器需要一個(gè)小電池驅(qū)動(dòng)，所以這次在每場(chǎng)卡塔爾球賽前都有一個(gè)有意思的現(xiàn)象就是一個(gè)個(gè)足球在場(chǎng)邊“排排坐”的充電。阿迪達(dá)斯表示，充滿電的足球可以大約持續(xù)使用6個(gè)小時(shí)，靜止?fàn)顟B(tài)則可以支撐18天。