【科学强国】VAR吹掉揭幕战首粒进球！卡塔尔世界杯“黑科技”揭秘

　　北京时间11月21日凌晨，2022年卡塔尔世界杯拉开帷幕。在揭幕战上，厄瓜多尔队以2∶0战胜东道主卡塔尔队。比赛开场第3分钟，厄瓜多尔就通过定位球进球，但进攻队员被VAR判为越位。这一幕，诞生了世界杯历史上第一个被VAR吹掉的进球。这是什么“黑科技”？一起来看下。

　　半自动越位技术：AI裁判

　　今年的卡塔尔世界杯，首次使用半自动越位技术（SAOT）。SAOT作为视频助理裁判技术（VAR）的延伸，除了减少有争议的越位判决，也能缩短判决时间。每座球场顶部将设置12台特制摄像机，以每秒50次的频率发送数据，收集最多29个数据点的数据，并生成3D动画图像，实时判断球员有否涉及越位。

　　更关键的是， 比赛用球上的感应器也能每秒发送500次球的数据，以对踢球点进行精确的检测。每次将球传给处于越位位置的球员时，该技术都会向视频助理裁判（VAR）自动发出越位警报，不需要长时间的VAR回放来确定球员是否越位。

图源：国际足联官网

　　为此，足协自豪地表示，借助VAR我们成功将裁判的正确率从95%提高到了99.32%。

　　全新革命性用球：精确检测踢球点

　　卡塔尔世界杯引入“逐梦之旅”（Al Rihla，阿拉伯语意为“旅途”），这是一种全新的革命性足球。

图源：阿迪达斯

　　“逐梦之旅”配备了阿迪达斯悬挂系统，其中包含一个惯性测量单元（IMU）传感器，可检测到严重的越位事件。该传感器位于球的中心，每秒钟可将球的数据发送到视频操作室500次，从而可非常精确地检测踢球点。

　　视障球迷感受世界杯精彩

　　为了让球迷可以有更好的观赛体验，卡塔尔世界杯8个全新的体育场都严格按照无障碍标准建造，包括无障碍停车场、座位、浴室和特许看台。

　　本届世界杯针对残障人士还推出了一系列服务，其中也运用了不少新科技。“博诺克”（Bonocle）是世界上第一个盲文娱乐平台，为视力障碍者访问数字内容提供了所有辅助技术。它具有转码功能，以支持有视力障碍的个人，使他们能够像其他人一样享受和体验2022年世界杯赛事。

　　另一项名为Feelix Palm的技术也被用于卡塔尔的FIFA世界杯。这项技术利用电脉冲，通过触觉手掌通信器向视力障碍者传递类似盲文的信息，不会限制他们的身体运动或听力。

图片来源：央视新闻

　　教育城、卢塞尔、海湾体育场还设有感官观赛室，为患有自闭症和其他认知障碍的年轻球迷提供舒适空间，可以与外界声音相隔绝，让他们在更舒服的环境里观看比赛。

　　用计算机预测比赛结果

　　参加世界杯的球员可以通过FIFA Player App深入了解他们的场上表现。该款应用程序基于国际足联主席2020-2023年的愿景开发而成，以利用技术来进一步改善足球比赛。它与全球职业足球运动员的代表FIFPRO合作，整合了职业球员的意见。它可以为每个球员提供机会，在每场比赛后不久访问他们的球员表现数据。

图源：FIFA

　　具体而言，位于场地周围的摄像头会覆盖球员及其动作。这些摄像头是体育场内高精度跟踪系统的一部分，可以监控一些更复杂的指标，比如在不同速度阈值下移动的距离以及最大速度。

　　而所有这些都会显示在局部热图上，以改善物理表现的指标。最重要的是，所有这些数据都是通过一系列复杂的算法进行整合的。这些算法直接用于整合事件和跟踪数据。新的指标提供了创新以及令人感兴趣的分析比赛方法，包括比赛阶段、换线、接球位置以及对控球球员施加的压力。

　　该数据与比赛录像同步，使球员能够使用不同的摄像机角度详细查看他们表现中所有的关键时刻和分析点。此外，每场世界杯比赛拍摄的关键时刻动态图片将会提供给每位球员。因此，球员们将能够直接从该应用程序保存图像以及他们最喜欢的比赛统计数据，或在社交媒体上进行分享。

　　环保可持续的体育场馆

　　本届世界杯的体育场馆均按照可持续建筑标准进行设计和建造，将最有效的可持续发展实践整合到体育场馆的设计和建设中，从而降低资源消耗，最大限度地减少对环境的负面影响。

　　承担本届世界杯闭幕式、决赛等重要活动和赛事的主场馆——卢塞尔体育场，在建造时，绿色环保理念贯穿于设计和施工全过程。项目采用多项环保节能技术，并大量使用可回收材料。与传统的体育场建设项目相比，建设卢塞尔体育场节约了40%的淡水。聚四氟乙烯材料构成的屋面膜结构，在保护球场免受风沙侵袭的同时，为球场草皮的生长提供足够的光线，达到全球可持续发展评价体系五星级认证标准。

　　值得注意的是，卢塞尔体育场是中国企业在海外建造的规模最大、容纳人数最多的专业场馆。

974体育场，图源：卡塔尔旅游官网

　　此外，作为全球首座可被完全拆解的足球场，974体育场由974个各色集装箱组成。其观众席、卫生间、足球商店等区域也都由集装箱改装完成。作为一个临时球场，它将在世界杯结束后被拆除并再利用于其他场馆，为建设绿色大型体育场馆做出实践探索。

　　除了974体育场外，卢塞尔体育场和海湾体育场在赛后也会进行部分拆卸改建，多个场馆的17万个座位将会捐赠给非洲国家。

　　降温技术确保场馆凉爽

　　面对比赛期间可能出现的高温，卡塔尔对体育场进行了大量的“人工控制”，对比赛体育场进行了精心设计，为体育场降温。

　　作为首届在北半球冬季举行的世界杯，海湾地区的气温仍有可能达到25℃-30℃左右。为了保持场内温度为18℃-24℃，此次世界杯中有5个体育场安装了降温系统。除了通过球场外部流线型、浅色表层的设计降温以外，球场内设有大型的空调和抽气系统，为运动员和球迷提供更舒适的比赛和观赛环境。

　　为举办本届世界杯，卡塔尔共提供了8座专业足球场，包括6座新建球场和2座翻新改造球场。除了背靠海湾、适合空气流动的974球场外，其余7座都配备空调制冷循环系统，让每一名球员和球迷都感受到科技带来的舒适。而974体育场位置临近海边，无需配置全空调，而是依靠其地理位置优势，设计成了交叉通风的开放式体育场，利用海风在一定程度上缓解球场内的炎热。

　　“不起眼”的草坪科技

　　作为一项辐射全球观众的国际赛事，世界杯的各项准备向来事无巨细，这其中还包括提前对球场的草皮进行“美妆”，即让暖季型草坪在秋冬季保持常绿。

　　光草皮的选择就涉及三家国际知名公司：草坪咨询公司STRI负责整体规划、Atlas Turf具体选出适合在当地生长的草的品种并提供草源，SIS Pitches则给出混合草坪的解决技术。

　　据报道，卡塔尔冬季每天一座球场的灌溉需要消耗1万升水。矛盾的是，卡塔尔严重缺少淡水资源。海水淡化技术则高度依赖化石能源。英国《卫报》曾披露一组数据，和卡塔尔接壤的沙特阿拉伯每天要在30座海水淡化工厂消耗30万桶原油。

图源：央视新闻

　　本届世界杯采用了一种特别的草种，采用海水淡化和雨水收集再利用技术，同时结合智能节水喷灌系统，比传统草坪种植节省大约40%的淡水。此外，这些草坪下还有可以吸走多余水分的系统，防止真菌病害或其他草坪病害的发生。

　　中企量身打造新能源公交车

　　在国际节能减排及碳达峰的大背景下，卡塔尔在世界杯赛事服务用车上首次引入新能源客车。2020年10月，宇通客车股份有限公司与卡塔尔国家公交运输公司签订电动客车供应合同，在卡塔尔投资建设新能源客车组装厂，为卡塔尔公共交通电动化战略提供有力支撑。目前，已有近1500辆宇通客车投入使用。其中就包括888辆纯电动客车，为世界杯球迷、媒体官员等的接驳进行服务。

来自中国的世界杯服务用车

　　据悉，世界杯服务用车五分钟一班，车型外观和车内设施布置与国内公交车类似，坐上去颇有在广州搭巴士的感觉。抵达多哈后，除了乘坐地铁，最便捷的交通方式就是乘坐来自中国的世界杯服务用车。

　　在近100年的历史中，科技正以前所未有的速度进步，成为人类生活各领域的塑造者和背景色，世界杯当然也不例外。希望本届世界杯，足球爱好者们不仅收获激动人心的精彩比赛，还将拥有“科技与狠活”提供的与众不同的科技体验。

　　（中国小康网综合央视新闻、财联社、每日经济新闻、羊城晚报、FIFA官网等）

　　作者：风华

　　审核：龚紫陌