“黑科技”閃耀卡塔爾世界杯

文本刊記者 勒川

這是令全世界球迷熱血沸騰的盛宴，也是一屆“不容錯(cuò)過”的足球賽事。通過諸多“黑科技”的加持，讓比賽變得更加震撼有趣，并提供與眾不同的觀賽體驗(yàn)，讓卡塔爾世界杯熠熠生輝。

11月20日，備受矚目的卡塔爾世界杯正式拉開帷幕。在歡呼聲夾雜著質(zhì)疑聲中，這個(gè)略帶神秘的中東小國成功吸引了全球的目光。面積僅有1.15萬平方公里，還不到兩個(gè)上海的大小，不少球迷甚至在地圖上找不到卡塔爾的位置，所以在2010年當(dāng)卡塔爾意外擊敗最大競爭對手美國，贏得2022年世界杯舉辦權(quán)時(shí)，震驚全球。

盡管在許多人看來，卡塔爾缺少足球傳統(tǒng)、氣候環(huán)境不適宜、市場影響力弱……除了財(cái)力雄厚，幾乎不具備世界杯承辦國的任何要素。但是卡塔爾將其石油國家的“壕”無人性，展現(xiàn)得淋漓盡致：投資2000多億美元興建球場、酒店、機(jī)場、地鐵等設(shè)施，甚至給普通球迷建造了集裝箱酒店，可謂是世界杯賽事史上最燒錢的一屆。

當(dāng)然，卡塔爾世界杯創(chuàng)造了諸多“第一”：首先，這是阿拉伯國家第一次主辦世界杯；其次，這是世界杯第一次在“淡季”進(jìn)行；最后，這是第一次將所有場館距離設(shè)置在一個(gè)小時(shí)的車程之內(nèi)——這對于所有前往卡塔爾觀看現(xiàn)賽的球迷來說，絕對是個(gè)好消息。

這是令全世界球迷熱血沸騰的盛宴，也是一屆“不容錯(cuò)過”的足球賽事。通過諸多“黑科技”的加持，讓比賽變得更加震撼有趣，并提供與眾不同的觀賽體驗(yàn)，讓卡塔爾世界杯熠熠生輝。

定向降溫，環(huán)保能源

卡塔爾屬于熱帶沙漠氣候，全年只分為夏、冬兩季。這里夏季氣溫高達(dá)43℃，完全不適合舉辦足球比賽，所以第22屆世界杯才破天荒地挪到冬天舉辦。可即使在冬季，這里每天的最高氣溫也超過30℃。為了給運(yùn)動員和球迷提供更舒適的比賽和觀賽環(huán)境，卡塔爾史無前例地在球場內(nèi)安裝了制冷系統(tǒng)，將溫度保持在18℃—24℃。舉辦世界杯比賽的8個(gè)體育場中，有7個(gè)采用了先進(jìn)的冷卻技術(shù)，以保持體育場內(nèi)涼爽宜人。唯一不采用該技術(shù)的是自然通風(fēng)的974體育場，這要?dú)w功于它靠近海岸，不需要冷卻。

這些空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵人物，是卡塔爾大學(xué)工程學(xué)院的教授：沙特·阿卜杜勒·加尼（Saud Abdulaziz Abdul Ghani） 博士，人送外號“冷博士（Dr. Cool）” 。體育場附近有一個(gè)能源中心，系統(tǒng)主要利用太陽能轉(zhuǎn)化的熱能制冷，冷空氣通過管道循環(huán)至整個(gè)球場。球場四周放置了許多大型噴嘴。這些出風(fēng)口每個(gè)直徑都在幾十厘米以上，風(fēng)力非常強(qiáng)勁，為場內(nèi)的選手裁判帶來冷氣。這套“大小噴嘴”結(jié)合的系統(tǒng)特別之處在于：它的目的并不是讓整個(gè)場子都冷下來，而是更精確地“定向降溫”，只作用在人出現(xiàn)的區(qū)域，這還不到整個(gè)空間面積的十分之一。工程師們研究出了一套精準(zhǔn)的流體動力學(xué)模型：通過測算空氣流動的速度與角度，來設(shè)置每個(gè)出風(fēng)口的角度。只需要在比賽開始前兩小時(shí)打開空調(diào)系統(tǒng)，就可以讓觀眾和球員處在涼爽舒適的 24℃ 左右的環(huán)境中體驗(yàn)精彩的賽事。

同時(shí)，獨(dú)特的可伸縮屋頂還能顯著改善冷卻過程，這意味著空調(diào)系統(tǒng)所需的水和能源使用不會負(fù)擔(dān)過重。以著名建筑師扎哈·哈迪德設(shè)計(jì)的沃克拉體育場為例，它的棚頂是可伸縮的，能在30分鐘之內(nèi)完成閉合。就像是一輪船帆覆蓋在球場上方，能將觀眾區(qū)域的溫度降到 18℃。哪怕在棚頂打開時(shí)，頂蓋的皺褶也能引導(dǎo)空氣朝著周邊流走。一旦遇到惡劣天氣，可伸縮屋頂還可以關(guān)閉。另外，場館的頂部大多采用了淺色材料，以最大限度反射太陽輻射，避免吸收過多熱量。

“冷博士”表示，這套新型的空調(diào)系統(tǒng)將運(yùn)動場降溫所消耗的能源，僅為將同等面積的商場用常規(guī)空調(diào)降溫消耗能源的40%。如果全部采用太陽能發(fā)電場的電能，還能大大降低其碳排放。從實(shí)際運(yùn)行效果上看，這套系統(tǒng)展現(xiàn)出了強(qiáng)勁的制冷效果，有時(shí)候甚至有些過于強(qiáng)勁了，導(dǎo)致球迷們不得不多帶上一件外套去觀看比賽。

可拆球場，綠色低碳

12月6日凌晨，2022世界杯淘汰賽，隨著巴西隊(duì)?wèi)?zhàn)勝了韓國隊(duì)，卡塔爾的974球場也完成了它的所有任務(wù)。這座位于多哈東部海濱、由集裝箱拼接而成的球場將被完全拆除，所有部件會贈送給需要它的人們。

“974”是卡塔爾的國際電話區(qū)號，也是用于建造這座球場的可回收集裝箱的數(shù)量。這是一座建造過程酷似搭積木的臨時(shí)球場，也是世界杯歷史上首座可以完全拆解和移動的球場。這樣的設(shè)計(jì)，源于東道主避免球場“辦完世界杯即閑置”的考慮。

作為卡塔爾為2022世界杯建造的第七座球場，974球場由西班牙的芬威克·伊里巴倫建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)，于2017年開始建造。它的設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，采用模塊式拼接，每一個(gè)模塊上都帶有可移動座椅、看臺、衛(wèi)生間等必備設(shè)施，像樂高積木一樣拼接起來，建成后它可容納4萬名觀眾。在使用完成后，整座體育場則可以被拆分，各個(gè)模塊可以按新的需求重新拼接成小型場館。

體育場使用集裝箱和模塊化鋼架建造，與傳統(tǒng)體育場相比使用的材料更少，設(shè)計(jì)也更具視覺吸引力，同時(shí)確保了成本效益。世界杯比賽結(jié)束后，這個(gè)擁有40000個(gè)座位的臨時(shí)場館將被拆除，并援助給非洲欠發(fā)達(dá)國家。

當(dāng)然，974體育場并不是唯一一個(gè)被改造的體育場，還有170000個(gè)座位將捐贈給需要體育基礎(chǔ)設(shè)施的國家，其中大部分來自世界杯決賽場地盧塞爾體育場，該體育場將被改建為學(xué)校、商店、咖啡館、體育設(shè)施和健康診所；可容納6萬人的艾爾·巴伊特體育場的全部上層座位也將被捐贈，而包廂層將變成一家五星級酒店。

隨著比賽終場哨響，球迷們的離去，974球場也完成了它的世界杯使命。974球場所具有的新穎結(jié)構(gòu)和環(huán)保理念，不僅為世界杯提供了一個(gè)優(yōu)雅迷人的球場，更以世界上第一座可移動、可再利用的體育場的環(huán)保概念，為本屆世界杯賦予了更豐富的意義。

AI裁判，正式登場

11月22日晚上，球迷再次為阿根廷而哭泣。在當(dāng)天晚上進(jìn)行的世界杯小組賽C組首輪比賽中，阿根廷隊(duì)1:2不敵沙特阿拉伯隊(duì)，爆出了本屆世界杯開賽最大冷門。

在這場比賽中，阿根廷隊(duì)除了打進(jìn)一粒點(diǎn)球外，有三粒進(jìn)球因越位全部被判定無效。首次引入世界杯的“半自動越位判罰技術(shù)”在這一過程中“戰(zhàn)功赫赫”。不僅如此，阿根廷隊(duì)全場比賽總計(jì)被吹罰了10次越位，刷新了2018年VAR（視頻助理裁判）引入世界杯后，單場比賽中越位判罰次數(shù)的新高，也讓觀眾見識到了半自動越位判罰技術(shù)的“火眼金睛”。

所謂“半自動越位技術(shù)”（SAOT），就是通過AI技術(shù)分析視頻，然后生產(chǎn)一份3D圖像報(bào)告，判定攻方球員是否處在越位的位置上，讓裁判做出更好的判斷。

半自動越位識別技術(shù)早在去年卡塔爾舉辦的阿拉伯比賽上就已投入了應(yīng)用，隨后又被引進(jìn)了歐洲超級杯和歐冠比賽。不過這項(xiàng)技術(shù)被正式應(yīng)用到世界杯賽場，這還是足壇歷史上的第一次。SAOT作為視頻助理裁判技術(shù)（VAR）的延伸，除了減少有爭議的越位判決，也能縮短判決時(shí)間。每座球場頂部將設(shè)置12臺特制攝像機(jī)，以每秒50次的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，收集最多29個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并生成3D動畫圖像，實(shí)時(shí)判斷球員有否涉及越位。每當(dāng)球傳給處于越位位置的球員時(shí)，該系統(tǒng)都會向視頻助理裁判（VAR）自動發(fā)出越位警報(bào)，不需要長時(shí)間的VAR回放來確定球員是否越位。

國際足聯(lián)期待這一新技術(shù)可以讓越位判罰更準(zhǔn)確、更迅速。據(jù)測算，該技術(shù)可以將越位判罰的平均耗時(shí)從70秒減少到25秒。這對于保證比賽的連貫性、判罰的穩(wěn)定性很有益處。

當(dāng)然，半自動越位判罰技術(shù)雖好，但最終的判罰決策權(quán)仍在主裁判手中。本屆卡塔爾世界杯第一次使用該技術(shù)是在11月20日晚的揭幕戰(zhàn)第3分鐘，厄瓜多爾隊(duì)進(jìn)球，但經(jīng)VAR（視頻助理裁判）確認(rèn)越位無效。

芯片足球，暗藏玄機(jī)

卡塔爾世界杯官方用球命名為“逐夢之旅”（Al Rihla，阿拉伯語意為“旅途”），這是一種全新的革命性足球。作為比賽用足球，“逐夢之旅”配備了阿迪達(dá)斯懸掛系統(tǒng)，其中包含一個(gè)慣性測量單元（IMU）傳感器，可檢測到嚴(yán)重的越位事件。該傳感器位于球的中心，每秒鐘可將球的數(shù)據(jù)發(fā)送到視頻操作室500次，從而可非常精確地檢測踢球時(shí)間點(diǎn)。

每次將球傳給處于越位位置的球員時(shí)，該技術(shù)都會向視頻助理裁判自動發(fā)出越位警報(bào)，不需要長時(shí)間的VAR回放來確定球員是否越位。

同時(shí)，“逐夢之旅”也是歷屆世界杯中飛行速度最快的足球。與往屆相比，卡塔爾世界杯用球的重量更輕，可以在空中保持更快的飛行速度。

“逐夢之旅”中使用了CTR-CORE技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)，并搭載一顆功能類似陀螺儀的中央芯片，能以每秒500次的速度，記錄足球運(yùn)動相關(guān)數(shù)據(jù)，從而可非常精確地檢測踢球點(diǎn)，幫助主裁判做出更好的判決。

其實(shí)，將陀螺儀放置到“大球”類運(yùn)動里，并非足球首創(chuàng)，將其應(yīng)用在籃球里已有很長歷史。在籃球中，陀螺儀主要負(fù)責(zé)兩項(xiàng)工作，一是作為裁判判定犯規(guī)的輔助；二是幫助射手規(guī)范投籃動作，以形成更好的肌肉記憶。

為了不讓傳感器在運(yùn)動中影響球的飛行軌跡，“逐夢之旅”內(nèi)膽中使用多個(gè)連接柱和芯片相連，以固定芯片。除了內(nèi)置高科技系統(tǒng)，“逐夢之旅”的外表皮材料也是首創(chuàng)的。通過使用名為SPEEDSHELL的紋理聚氨酯球面材料，大大提升了足球飛行的穩(wěn)定性。并且，“逐夢之旅”還是第一款完全使用水性涂料和水基膠的世界杯用球。這樣的設(shè)計(jì)，可以讓足球在同等力度下，運(yùn)動速度更快。

輔助技術(shù)，智能爭先

即使是視力受損的球迷也可以參與2022年卡塔爾世界杯。為了讓卡塔爾世界杯更具包容性和無障礙性，賽事組織者采用了世界上第一個(gè)盲文娛樂平臺Bonocle，該平臺為視障人士提供了訪問數(shù)字內(nèi)容的所有輔助技術(shù)。它具有轉(zhuǎn)碼功能，可為視障人士提供支持，使他們也能像其他人一樣盡享賽事，同時(shí)，還能提高他們在多哈旅行的能力。

另一項(xiàng)名為Feelix Palm的技術(shù)也用于卡塔爾世界杯。該技術(shù)使用電脈沖，通過觸覺手掌通訊器向視障者傳遞類似盲文的信息，但不會限制他們的身體運(yùn)動或聽力。

此次場館內(nèi)還設(shè)置感官觀賽室，為患有自閉癥或感官處理問題的年輕人提供安全和平靜的空間，配備互動投影、可控照明及其他玩具，幫助他們在舒適的環(huán)境中享受比賽樂趣。

賽事組織者希望確保觀眾始終保持通信暢通。所有場地周邊都配備有一種ElPalm涼亭，它帶有太陽能電池板供電的風(fēng)力渦輪機(jī)，不僅可為球迷提供遮蔭，還可為他們提供USB充電座和WiFi接入。多哈周圍的一系列傳感器則將提供實(shí)時(shí)信息，幫助球迷往返體育場館。出租車、停車場、地鐵系統(tǒng)和場館出入口的交通信息，都將通過定制的App即時(shí)推送，還可以實(shí)現(xiàn)在場館室內(nèi)的輕松導(dǎo)航。除了球迷，參加世界杯的運(yùn)動員也將能夠通過一款應(yīng)用程序（FIFA Player App）深入了解他們的場上表現(xiàn)。每場比賽后，每位球員都可以登錄App查看自己在賽場上的表現(xiàn)及其他數(shù)據(jù)。

同時(shí)，卡塔爾組委會啟用了超過22000臺攝像機(jī)監(jiān)控世界杯八個(gè)體育場以及多哈街頭的球迷活動。報(bào)告稱，約有超過100名技術(shù)人員將在阿斯拜爾（Aspire）的指揮和控制中心全天候工作。在盧賽爾體育場，工作人員能夠通過面部識別技術(shù)放大場內(nèi)的任意一個(gè)觀賽座位，并通過面部表情準(zhǔn)確判斷觀眾情緒，將球迷可能出現(xiàn)的惡行扼殺在搖籃里。此外，卡塔爾中心的技術(shù)團(tuán)隊(duì)表示，其還能夠根據(jù)門票銷售預(yù)期的確切人數(shù)，預(yù)測人群激增，以及任何特定時(shí)間的人員流動情況，當(dāng)某個(gè)特定區(qū)域的人數(shù)超過100人，技術(shù)人員將收到提醒，檢查入口大門的運(yùn)行情況，并確保人流順暢地進(jìn)出體育場。

據(jù)The Market Herald平臺報(bào)道，Traffic Technologies將其“智慧城市”（Smart City）軟件，用于在2022年世界杯期間管理卡塔爾現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)。“智慧城市”軟件創(chuàng)建了卡塔爾道路網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字副本（虛擬表現(xiàn)），該圖像可用于交通控制系統(tǒng)等應(yīng)用程序，從而比以前更有效地管理交通運(yùn)輸，尤其是在世界杯比賽期間可能發(fā)生的交通擁堵，特別是隨著來自世界各地的數(shù)萬球迷來到卡塔爾觀看世界杯比賽并為他們支持的球隊(duì)加油。

中國智造，閃亮世界

從記分屏、看臺屏、球場圍欄屏，再到廣電直播屏、外圍商業(yè)屏，“中國智造”早已潤物細(xì)無聲地活躍在卡塔爾世界杯的每一個(gè)角落。

卡塔爾世界杯主體育場盧賽爾體育場，被當(dāng)?shù)厝A人形象的稱為“大金碗”，這座被稱為卡塔爾一號工程的體育場，不但絕大部分的建筑材料來自中國，而且技術(shù)方案也由中國人最終決策。這是目前世界同類型建筑中跨度最大、最復(fù)雜的索膜結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目，建筑面積19.5萬平方米，可容納8萬人同時(shí)觀賽。盧賽爾體育場已經(jīng)被印到了卡塔爾當(dāng)?shù)刎泿爬飦啝柕?0元紙幣上，成為經(jīng)典永恒的象征。

這是中國企業(yè)首次承建世界杯主場館，由中國鐵建國際集團(tuán)承建，以及曾參與過北京奧運(yùn)會鳥巢建設(shè)的北京城建、精工鋼構(gòu)等企業(yè)共同完成，從里到外都是“中國制造”。

卡塔爾世界杯有8大球場、近2000平方米LED球場屏，所有LED屏背后都必須要有控制系統(tǒng)才能點(diǎn)亮運(yùn)行，本屆世界杯的顯示控制系統(tǒng)，都來自中國LED顯控企業(yè)諾瓦星云。這也是繼2014巴西世界杯、2018俄羅斯世界杯之后，該企業(yè)第三次為世界杯提供屏顯控制系統(tǒng)，2022北京冬奧會開幕式巨屏拼控系統(tǒng)也由該企業(yè)提供。

在球場內(nèi)，本屆世界杯所有比賽場地的草坪灌溉和保養(yǎng)技術(shù)均由寧夏大學(xué)提供技術(shù)支持，研發(fā)團(tuán)隊(duì)用11年時(shí)間另辟蹊徑，研發(fā)出了地下滲透灌溉技術(shù)。不同于滴灌、噴灌的地上作業(yè)，地下滲透灌溉技術(shù)能夠把水和肥料直接作用在草的根部，可以有效降低高溫蒸發(fā)導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)，較當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有滴灌技術(shù)節(jié)水高出34%以上，契合了卡塔爾世界杯堅(jiān)持創(chuàng)新、可持續(xù)、低碳的辦會理念。

在卡塔爾世界杯舉辦期間，場外還有一道靚麗的風(fēng)景線在其中穿梭。鄭州電動客車制造商宇通客車的1500輛客車在此次活動中服務(wù)，其中888輛電動客車為各國官員、媒體和球迷提供公共交通和班車服務(wù)。據(jù)悉，這也是國際大型體育賽事中首次大批量引入中國新能源客車。

中國駐卡塔爾大使周劍表示，中國元素、中國品牌在卡塔爾世界杯這個(gè)大舞臺上如滿天繁星大放異彩。“中國元素在世界杯走紅是中卡務(wù)實(shí)合作大發(fā)展的一個(gè)縮影。”周劍介紹說，近年來，中卡經(jīng)貿(mào)合作發(fā)展迅速，成果豐碩。自2020年以來，中國已連續(xù)兩年穩(wěn)居卡最大貿(mào)易伙伴、最大進(jìn)口來源國，同時(shí)還是最大出口目的國。今年前三季度，中卡貿(mào)易額約195億美元，同比增長66%。

中國品牌也在逐鹿世界杯。據(jù)外媒報(bào)道，來自中國的贊助商為本屆世界杯貢獻(xiàn)了13.95億美元，總贊助額位列全球第一，超過包括可口可樂、麥當(dāng)勞和百威等巨頭在內(nèi)的美國企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，通過賽事贊助、簽約足球隊(duì)和足球明星、媒體合作等形式參與卡塔爾世界杯的中國大陸企業(yè)已有19家。

雖然中國足球隊(duì)缺席，但在卡塔爾舞臺上，“中國智造”“中國力量”正以另一種方式閃耀世界杯。