「新技术」清点卡塔尔世界杯的六大黑科技

「新技术」清点卡塔尔世界杯的六大黑科技

11月20日，2022年卡塔尔世界杯在充溢阿拉伯风情的开幕式中拉开了帷幕。随后中止的揭幕战中，东道主卡塔尔对上厄瓜多尔。

在竞赛开端仅3分钟，厄瓜多尔队便打进一球，但进攻队员被判为越位。值得关注的是，判球中用到了VAR技术，这也是世界杯历史上第一位被VAR“吹”掉的球。

卡塔尔固然首战告吹，但是花掉的1.6万亿人民币可不是白花的。本文，我们就清点一下2022卡塔尔世界杯都有哪些黑科技吧。

一、CTR－CORE和IMU惯性传感器

在世界杯小组赛葡萄牙击败乌拉圭的竞赛中止到第54分钟时，B费传中后C罗做出头球动作胜利破门，C罗也在赛场上喝彩，庆祝自己突破了纪录。不外，在赛场的大屏中却显现该进球归属于布鲁诺·费尔南德斯。

本届世界杯上，每个竞赛用球内部的中央都有CTR－CORE，即在足球内部植入一枚中央芯片，固然相似的技术在篮球、网球等运动中已早有运用，不外这还是第一次被用在足球上。

为了让足球具有优秀的抗震性能，世界杯官方指定用球“Al Rihla”内胆中新的悬挂系统运用了多个衔接柱，将芯片固定在球体中心的囊壳中，从而保障了球的均衡性不受影响。同时，该悬挂系统还搭载了内置的运动传感器，使这项技术对球员来说不易察觉，也不会影响其任何运动表示。据称，这款设备重14克，实践上是由两个同时工作的独立传感器集成而成，其中之一就是超宽带（UWB）传感器，能够跟踪和获取足球精确的位置数据，也能够将数据实时传输至后台系统中。而在本次判别C罗头部能否触碰到足球的过程中发挥作用的则是惯性丈量单元（IMU）传感器，用来探测足球细微运动。

据称，这也是世界杯官方竞赛用球内有史以来最精确的运动传感器，经过运用UWB传感器获取位置数据、IMU传感器取得精密的三维运动数据，保障了足球关键数据的采集，使得在竞赛的任何时辰，当足球被踢、被顶、被扔，以至轻击时，传感器都会以每秒500次的速度获取相关数据，再经过人工智能系统整合剖析，精确判别足球落点与传球点。

如图，在葡萄牙和乌拉圭的竞赛中，阿迪达斯称其经过IMU传感器丈量和所附的图形中缺乏“心跳”，无法丈量到球上所遭到的外部力，这也明白显现C罗在竞赛中的首个进球中并没有真正接触到球。

IMU是惯性运动单元（InerTIal measurement unit）的缩写，而惯性传感器则是用来检测物体的旋转运动（或角速率）及加速度的装置，能够将物理运动转换成电信号，并经过电子电路中止放大和处置。其原理是惯性定律，从超小型的MEMS传感器到丈量精度十分高的激光陀螺，无论尺寸是只需几个毫米的MEMS传感器，还是直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。

大多数时分，IMU传感器是由四个基本传感器组成，即加速度计、陀螺仪（角速度计）、磁力仪和光学传感器，这四个独立的模块能够产生不同的信号，并经过接口将这些信息传送给处置器。

其中，加速度计用来检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，这对运动剖析来说十分重要；陀螺仪可用来肯定一个物体在三维空间内的方向，主要丈量绕三个轴的角速度，即俯仰（X轴）、滚转（Y轴）和偏航（Z轴），组合衔接在一同的多个传感器则能够用来模仿整个身体的运动；磁力计有助于定向，可用于校准并将数据定向到正确的位置，它不像其他两个传感器那么重要，但是它们添加了合适户外运动的另一层数据。

而陀螺仪和加速度计，是IMU传感器最中心的部分，也是影响惯性系统性能的主要要素。特别是陀螺仪其漂移对惯导系统的位置误差增长的影响是时间的三次方函数，而高精度的陀螺仪制造艰难，成本昂扬。通常状况下，IMU传感器由三个方向的加速度计与各个方向陀螺仪组成，“3（加速度计）+3（陀螺仪）”的组合也是目前常见的6轴IMU传感器结构。例如，用户在运用手机玩某些游戏时，经过左右或者前后倾斜手机，即可让球类向着对应的方向移动，这就是手机内置带有三轴加速度计的IMU传感器而产生的效果。

二、VAR视频助力裁判和SAOT半自动越位判罚

在阿根廷队1：2不敌沙特阿拉伯的竞赛中，阿根廷队仅罚进一粒点球，其中有三粒进球由于越位被判无效。此外，这场竞赛共被判罚10次越位，也创下了自2018年世界杯应用VAR（视频助力裁判）技术以来单场越位次数新高。这场竞赛之后，大部分球迷都开端了解到VAR（视频助力裁判）技术，不少媒体也引见了半自动越位判罚技术（SAOT）的作用。

系统经过球场顶部的12台特制摄像机，运用视频动作捕获技术，定位29个和判罚相关的不同部位构成数据点，并以每秒50次的频率发送数据，实时追踪足球和球员的位置，自动画出虚拟越位线。

一旦检测到越位，SAOT系统将自意向视频助理裁判发出警报、辅佐判罚。当裁判完成判罚后，SAOT系统会在球场屏幕上播放3D动画图像，以此来向观众展示裁判做出判罚决议的依据。

另外厄瓜多尔队在竞赛开端3分钟打进的球被判越位，也是在该技术的辅佐下判罚的。

三、AI倒时差神器FlyKitt

今年的世界杯不同于以往竞赛的时间，而是在冬季中止。运发起从世界各地赶往卡塔尔要倒时差，还要在短时间内完成集训、尽快顺应新场地，在时间紧凑的状况下，还要全身心投入竞赛和锻炼，对运发起来说是个不小的应战。

现代运动医学研讨显现，时差对球员身体的影响远不止于体内生物钟与外部时钟产生抵触，影响睡眠、体温、血压和招致饥饿感紊乱，还在于长途飞行和昼夜节律失常招致的肌体内在炎症反响。而正是这种炎症反响，是球员身体无法短期内顺应时差的基本缘由。

来自美国的公司Fount近期推出了一款针对倒时差的产品名为FlyKitt，目前该产品已被美国足球队运用。

这是一套由AI驱动的处置计划，能经过个性化的饮食计划以及辅助工具，辅佐用户尽快顺应时差。

四、SPEEDSHELL铸就史上飞行速度最快的世界杯用球

本届世界杯的官方竞赛用球名为AL RIHLA，中文名为“旅程”，以卡塔尔文化、现代建筑、标记性的帆船和国旗为灵感来源，由阿迪达斯设计打造。

它应用了阿迪达斯的一项中心技术SPEEDSHELL，运用了一种名为 Speed Shell 的新型聚氨酯 (PU) 皮革资料，采用了20块皮的设计，其名义纹理进步了足球飞行的精确性和稳定性，使其成为世界杯历史上空中飞行速度最快的用球，以支持高质、高速的足球竞赛。其珠光名义采用生机醒目的配色和设计图案，带来更强的视觉冲击力。“AL RIHLA”的设计还思索了环保要素，它是世界杯历史上第一款完整运用水性油墨和胶水制造的用球。

五、“第一届空调世界杯”恒温球场

固然正值冬季，但卡塔尔地处海湾地域，气温有可能抵达30℃上下。但天气太热，也有人质疑以卡塔尔的高温，看台上的观众都不一定会受得了，运发起能否发挥好还是个问题。

对此，卡塔尔给露天球场装上了空调。在本届世界杯的8个体育场中，有7个采用了最先进的冷却技术，不只能解暑，还能净化空气。

系统主要应用太阳能制冷，冷空气经过管道循环至整个球场。其中观众席每个座位下都有独立的空调通风口，观众看球时会觉得很凉快温馨。球场的制冷系统融合了隔热资料与“定向降温”技术，只在特定时间作用于特定区域，所以小同伴们也不用担忧在露天球场吹空调会糜费。

独一没有采用该技术的是自然通风的974体育场，究竟它靠近海岸，所以不需求冷却。974体育场70%的体量，正好采用974个集装箱“拼装”而成，也是全世界第一座可完整拆卸的足球场。

为确保集装箱搭建的主体强度，球场钢架结构还运用了“高钒密闭索”制造技术，由中国的徐水巨力集团担任施工。

值得一提的是，海湾球场上还有共同的可伸缩屋顶设计，能显著改善冷却过程，使无暇调系统所需的水和能源运用不会担负过重。当遇到恶劣天气时，可伸缩屋顶还能够关闭，保障了球赛的顺利中止。

六、智能绑带，比球员更懂自己

在世界杯赛场上，还将呈现一项新技术——以色列体育科技初创公司Playermaker的智能绑带。每一只装有Playermaker绑带的球鞋都内置一个六轴运动传感器，每秒对左右脚的运动中止1000次采样。分离剖析设备，教练和球员就能够了解他们在场上的表示，包含球鞋与空中的撞击、脚部旋转、控球、踢球速度、带球时间、冲刺次数、掩盖范围、速度和动作频率等信息。

固然，目前该产品还没有出往常该届世界杯的球场上，但是英超的曼城、富勒姆等全球160多个青训营和俱乐部都在运用这项技术。置信该技术走进世界杯，指日可待。

来 源 | 物联网智库、金石智权

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