足球盛宴的科技范
——聚焦2018年俄羅斯世界杯黑科技

不得不說，2018年俄羅斯世界杯真的挺“聰明”——從有“智慧芯”的足球到球場內的裁判輔助，再到場外的觀看體驗，很多亮眼的科技元素滲透到了綠茵場，就像那些精彩絕倫的進球一樣，給人留下深刻印象。

圖/東方IC

2018年俄羅斯世界杯于6月14日至7月15日舉行,本屆世界杯的看點除了球星炫酷的球技、熱情的球迷、綠草如茵的球場之外，還有比賽中用到的黑科技。

“智慧芯”足球搶風頭

除了精彩比賽外，作為球場上的關鍵道具，足球也成為每屆世界杯的一大看點。2018年俄羅斯世界杯官方指定用球“電視之星（Telstar18）”不只在外觀上充滿現代氣息，同時也采用了一些現代化的工藝和科技。

從1970年起，世界杯組委會就指定阿迪達斯來設計比賽專用球，自第一款足球“電視之星”起，至今已經設計了13款風格獨特的世界杯足球。上一屆巴西世界杯足球“桑巴榮耀”以6塊十字形皮革拼成，而這次的Telstar18不僅名字致敬了第一款足球，結構也繼承了上一屆的前輩——它也是由六塊形狀獨特的球面組成，運用了無縫粘貼技術，大大節省了皮料。由于粘膠可以和皮料形成配位化學鍵，因此可以做到“難解難分”，保證球體的牢固。

但是，結構上的特殊性還不足以稱為黑科技——Telstar18內部裝有近場通信芯片，這可以說是黑科技的核心。

近場通信（NearFieldCommunication，簡稱 NFC）又稱近距離無線通信，是一種通過無線電信號實現短距離數據傳輸的技術。它最大的優勢是可以在0.1毫秒內快速配對，而藍牙通常需要6秒左右。這項技術離人們的生活其實并不遙遠，很多手機、公交卡、門禁卡都使用了這一技術，只是之前沒人將它運用到足球上。

當芯片植入足球之后，足球就可以和靠近它的智能手機中的App進行對接，擁有權限者可以解鎖足球內芯片的數據，查看該球的運動軌跡，甚至是研究球員的射門技巧。這款足球還相當于一個活的場上“證人”，可以通過讀取數據，讓裁判減少誤判。

此外，Telstar18還使用了全球領先的合成橡膠企業阿朗新科研發的生物基三元乙丙橡膠(EPDM)產品KeltanEco，這是全世界首款利用從甘蔗中提取的生物基乙烯制成的商用EPDM。生物基EPDM具有很好的物理化學性能，如吸水率低，使用溫度范圍廣，在低溫下仍能保持其柔順性，并具有抗老化性和耐化學性等。同時，還具有無定形結構和高交聯密度特性，可以賦予足球更佳的彈性和回彈性。

▲2018年俄羅斯世界杯官方指定用球Telstar18（圖/東方IC）

VAR系統令“冤案”銳減

6月16日，當法國隊與澳大利亞隊的比賽進行到第55分鐘時，當值主裁判庫尼亞跑向場邊的VAR視頻回放區。通過現場大屏幕，雙方球員與全場4萬多名觀眾同步觀看了爭議場景的回放。最終，庫尼亞改判法國隊獲得點球。這一幕足以成為足球史冊的經典鏡頭——在世界杯上，主裁判第一次求助VAR系統作出判罰。

本屆世界杯上，VAR系統多次立功，在關鍵性判罰上幫助裁判“糾錯”。VAR是2018年俄羅斯世界杯使用的視頻助理裁判系統（VideoAssistantReferee）的簡稱，它可以將比賽畫面與計算機虛擬畫面結合，實現多角度、清晰即時3D式還原比賽細節。比賽之前，工作人員先使用賽場周圍的多臺抓取相機進行三角測量定位，還會通過激光進行校準，比賽進行時，會在每個運動員周圍繪制出相應的線條，即使是細微的越位都能被及時發現。

在每一場比賽中，都有一名視頻助理裁判和三名視頻技術員在視頻控制室遠程監控，通過VAR系統提供的球場內的所有鏡頭信號進行執法，為當值主裁提供執法意見與必要的即時回放。

另外，VAR系統中還包含先進的動態掃描儀，能計算出球員是否假摔。裁判只需借助頭戴式裝置，就可以快速、精準地作出判罰，讓整個比賽更加公正。不過，目前VAR系統仍處于試用階段，僅為主裁提供判罰參考，而且僅會在涉及有無進球、點球判罰、紅牌、黃牌（第二張黃牌判定）以及主裁判罰對象出錯時介入比賽。

▲在2018年俄羅斯世界杯上，VAR系統多次幫助裁判“糾錯”（新華社李明攝）

雖然VAR系統首次在世界杯中亮相，但其實這一技術已在世俱杯、聯合會杯以及中超、德甲、意甲等足球賽事中應用。“我們在1000多場比賽中進行了試驗，結果發現沒有VAR系統，平均每3場比賽就會有1次誤判，而應用VAR系統后，每19場比賽才會出現1次誤判。雖然它不會解決所有問題，但很明顯這對于比賽大有幫助。”國際足聯主席因凡蒂諾如此表示。

此外，門線技術也是本屆世界杯的重要輔助工具，雖然它在2014年巴西世界杯就已出現，但是真正大放異彩是在本屆世界杯上，在多次比賽中判定進球有效。它可以在一秒鐘內判斷球是否越過了球門線，并將識別結果快速傳送到裁判的智能手表上。

高科技“武裝”到人

在世界杯比賽場上，每一秒鐘都非常珍貴。當前，各國充分利用各種科技裝備來提升自身球員的水平，從球衣到球鞋，再到各種智能穿戴，旨在為球員訓練、比賽提供支持。另外，裁判也有了高科技裝備，方便其更加準確地進行執法。

高科技球衣

在高強度的對抗、拼搶下，球員會大量出汗，所以球衣的核心技術在于如何降溫、排汗，讓球員能有最好的運動表現。為此，本屆世界杯的球衣贊助商們可謂絞盡了腦汁，設計出各種高科技球衣。

阿迪達斯在球衣上使用了Climachill技術，同時在織物纖維中嵌入了鈦金屬細絲等，以加速散熱。耐克的球衣則應用了名為AeroSwift技術，采用全新的纖維編織技術，在需要通風的地方運用單層編織，在不需要通風的地方運用雙層編織，使得球衣具有更好的貼身感。

帶芯片的智能球鞋

對于球員來說，球鞋是極其重要的。擁有一款輕便的戰靴，才能在球場上縱橫馳騁。阿迪達斯在世界杯前開發了一款“智能足球鞋”，將速度測量器置于足球鞋鞋墊之下，可以在訓練中測量速度、加速度、跑動距離等數據，通過無線傳輸，將這些數據傳到智能手機上，讓教練輕松了解球員的訓練狀態。此外，鞋內還安裝了另外一套系統，可進行心率監測等。在本次世界杯比賽期間，阿根廷球星梅西就是穿著這樣的一雙球鞋登場比賽的。

裁判專用智能手表

本屆世界杯的裁判除了有VAR系統的幫助，還會佩戴一塊智能手表。這款智能手表不僅搭載了400×400分辨率的表盤、還配備了IntelAtom Z34XX處理器，支持藍牙和Wi-Fi連接，續航可達到24小時。

每場比賽開始前的15分鐘，這款智能手表就開始對裁判發出提醒，比賽期間則會顯示兩隊的比分、進球球員的姓名、替補球員的信息、終場哨前提醒等各類比賽信息。此外，該手表還能與門線技術系統聯動，球場上有任何進球，智能手表都會在1秒內推送信息，通知裁判。

數字化表現和跟蹤系統

教練想要在賽場上快速擬定有效策略，就需要清楚地知道球員在球場上的狀態。自2015年允許球員在比賽場中佩戴可穿戴設備后，一項集可穿戴設備、光學追蹤等技術于一身的“數字化表現和跟蹤系統”就誕生了，該系統可以幫助教練、醫療團隊等實時監測球員狀態。

“數字化表現和跟蹤系統”主要通過相機、球員身上的智能設備和GPS（全球定位系統）等技術來記錄球員在球場上的位置、行動軌跡、傳球、個人狀態等信息，30秒內傳送到教練和醫療團隊的平板電腦上。除了方便教練擬定戰略之外，也便于醫療團隊在第一時間為受傷球員施救。

4 KHDR直播開啟視覺盛宴

如今人們開始擁有越來越高清的顯示設備，從全高清到2K，到4K。而光纖與4G以及更快的5G信號傳輸讓數據的傳播速度越來越快，為較大的流媒體的傳播提供了條件。在這兩種因素的共同作用下，清晰度極高的4K直播到來了。而且視頻信號不僅僅是分辨率達到了4K，其中還包含了HDR錄制技術。

4K分辨率即4096×2160的分辨率，它是2K投影機和高清電視分辨率的4倍，畫面的細節和清晰度達到了非常高的級別。HDR（High－DynamicRange）意為高動態范圍，是一種視頻色彩處理技術，提升了畫面的對比度，使顏色看上去更加明亮。本屆世界杯全部采用了4KHDR拍攝，不僅將這場足球盛宴以細節更多的形式記錄下來，觀眾們也能夠得到前所未有的視覺享受。

本屆世界杯主辦方俄羅斯在每個場館都使用了30臺高清攝像機，其中8臺提供雙4KUHD/HDR和1080p/SDR輸出，另有8臺支持雙1080pHDR/SDR輸出，同時還擁有8臺超慢動作攝像機、2臺超高運動攝像機、CINEFLEX空中系統以及負責提供VR直播的360度全景攝像機。

4KHDR觀賽體驗很爽，但目前只有極少數國家的球迷有機會享受這樣的視覺盛宴。提供4KHDR直播的包括英國的BBC、美國的FOX，而我國中央電視臺也在11個省市覆蓋的央視專區4KUHD試播欄目中上架了世界杯精彩賽事節目。

盡管4KHDR信號將在賽事轉播方中逐漸普及，但觀眾也得擁有足夠的帶寬和4KHDR顯示設備才能享受得到。目前4KHDR顯示設備還未普及，但它的時代即將到來。

▲阿根廷球星梅西穿著“智能足球鞋”登場比賽（圖/東方IC）

大數據正在改變世界杯

2018年俄羅斯世界杯是一屆“大數據世界杯”。體育科學研究專家、英國布萊頓大學教授雅尼斯·匹茲拉迪斯表示，大眾開始意識到大數據已經成為比賽的一部分。

從足球層面來看，有了大數據的輔助呈現，人們對世界杯更加一目了然。小到一個球員的跑動距離、極限沖刺跑動次數、跑動方向、習慣性射門區域和方式，大到一個球隊的整體攻防體系和戰術運用及變化，都可以通過數據挖掘分析得清清楚楚。一個球員、一個球隊被采集到的參賽場次和數據越多，就會被分析得越透徹，對手的戰術布置針對性就越強，對對手的限制就越加“無微不至”。在本屆世界杯上，觀眾都可以看到，眾多大牌球星在賽場上被對手“照顧”得焦頭爛額，自己習慣的跑動路線、習慣的射門區域總被防守隊員搶先一步占領，這就是對手在進行了大數據分析后的“神機妙算”。

其實，大數據所發揮的作用是從2014年巴西世界杯開始逐漸被認識。在德國隊奪冠后，其與本國軟件公司思愛普（SAP）的合作受到各方的關注。

其開端可追溯到2006年勒夫就任德國隊主教練的時期。連續奪得2008年歐洲杯、2010年南非世界杯冠軍的西班牙隊通過傳控打法稱霸世界足壇。為了與這支西班牙隊相抗衡，德國隊也縮短了球員個人的帶球時間，通過團隊配合來快速傳接和轉移足球。而作出這一判斷就與德國隊和思愛普公司共同開發的“MatchInsights”系統有關。

足球這種技術與體力、個人與團隊、紀律與自由、現實主義與創造力碰撞和交織的運動，當與大數據結合時，會發生哪些變化呢？2018年俄羅斯世界杯后，這個問題的答案或許會慢慢清晰起來。而也正是這種高科技的加持，當代足球強弱界線變得更加模糊。傳統意義上的強隊，有可能陰溝里翻船；傳統意義上的“魚腩部隊”，也可能眨眼之間成為“夢幻部隊”。（本刊綜合）※