激情世界杯，滿滿“科技風”

◎本刊綜合

在2022年秋冬季，讓人興奮不已的不只有層林盡染的美景、浪漫的初雪，還有世界杯。

北京時間2022年11月21日，2022年卡塔爾世界杯（第22屆世界杯足球賽）激情開賽，吸引了全球的目光。

從那時起，32支參賽球隊隊員為夢想中的大力神杯和對足球的摯愛，在足球場上奮力奔跑，揮灑汗水。在足球場外，數十億觀眾與他們同悲喜、共歡呼。自2022年12月18日結束后至今，很多人還在回味賽場上那激動人心的一幕幕。

賽事足夠好看，這屆世界杯的黑科技也頗受關注。不管是比賽用球、體育場館，還是被應用在足球場上的技術等都充滿了科技感。“中國造”物品亮相這屆世界杯現場，令我們倍感驕傲。

知識小卡片

世界杯是“國際足聯世界杯”的簡稱，是世界上最高規格、具有最高知名度、代表最高競技水平的足球比賽，由國家級別足球隊參與。

世界杯每4年舉辦一次，賽程分為預選賽和決賽兩個階段。世界杯預選賽在六大賽區進行，分別是歐洲、南美洲、亞洲、非洲、北美洲和大洋洲賽區，決賽階段的名額是32個。

當地時間2022年6月16日，國際足球聯合會（FIFA）宣布，將在美國、加拿大和墨西哥合辦2026年美加墨世界杯。

創下多個“首次”

在世界杯歷史上，2022年卡塔爾世界杯創造了多個“首次”。考考你們，你們知道有哪些“首次”嗎？

首次在北半球冬季舉辦

以往的世界杯幾乎都在北半球的夏季舉辦，而2022年卡塔爾世界杯首次在北半球的冬季舉辦。為什么要將時間選在冬季呢？

因為卡塔爾地處中東沙漠地帶，夏季非常炎熱，氣溫時常超過40 ℃，不適合高強度運動，而冬季涼爽，有利于進行足球比賽。

首次在中東地區舉辦

這屆世界杯是首次在中東地區舉辦的世界杯，也是卡塔爾首次舉辦世界杯。之前，世界杯通常在歐洲和南美洲的足球強國舉辦。

為了辦好這次比賽，據統計，卡塔爾在相關基礎設施上的投資超過2200億美元，這也使這屆世界杯成為歷史上投資額最高的世界杯。

首次由從未進入決賽階段的國家舉辦

在眾多世界杯主辦國球隊中，卡塔爾隊是唯一沒有參加過決賽階段比賽的球隊。不過，近年來卡塔爾隊進步很快，在2019年阿聯酋亞洲杯中勇奪冠軍。

首次出現女裁判

這屆世界杯的裁判隊伍中，有6名女裁判，包括3名主裁判和3名助理裁判。這是世界杯歷史上首次出現女裁判的身影。

此外，這屆世界杯還是首屆單場比賽可以替補上場5名球員的世界杯。

知識小卡片

作為目前為止國土面積最小的世界杯舉辦國，卡塔爾常住人口不到300萬，官方語言為阿拉伯語。夏季炎熱漫長，冬季涼爽干燥，最低氣溫為7 ℃左右。

卡塔爾是世界第一大液化天然氣生產和出口國。石油、天然氣產業是卡塔爾的經濟支柱，“油”和“氣”為卡塔爾帶來了巨大的經濟效益。

嵌滿科技元素

近年來，科技手段在體育賽事中應用越來越廣泛。2022年卡塔爾世界杯上的科技元素足夠亮眼。科技助力讓比賽更精彩，觀眾觀賽更舒適。

會排水的草坪

卡塔爾首都多哈的年降水量僅為76毫米左右，因此在這里，植物的生長并不容易。從2014年起，研究團隊就開始在沙漠地面上培植草皮。經過反復實驗，不斷模擬光照、土壤、水分等自然條件，并進行層層篩選，最終選定了根系發達、極耐踐踏、適應卡塔爾氣候且滿足頂級足球賽事要求的海濱雀稗草。

使用海水淡化和雨水收集再利用技術，再結合智能節水噴灌系統，這屆世界杯用的草坪種植比傳統草坪種植節省大約40%的淡水。

此外，這種草坪下還有可以吸走多余水分的系統，讓草坪時刻保持“最佳狀態”，還可防止真菌病害和其他草坪病害發生。

先進的球場降溫系統

卡塔爾屬于熱帶沙漠氣候，即使在冬季，那里的氣溫也不低，海灣地區的氣溫仍有可能在25 ℃～30 ℃。為了將溫度降至18 ℃～24 ℃，這屆世界杯八個體育場館中有7個安裝了先進的降溫系統，給球員和觀眾帶來涼爽的體驗。

體育場館是如何降溫的呢？里面的“空調”如何發揮作用？

體育場館附近有一個能源中心，從那里將冷水通過管道輸送到場館。足球場四周以及觀眾席下部都安裝了通風口，比賽期間，冷風會源源不斷地從通風口輸送到足球場和觀眾區。這種降溫系統主要利用太陽能轉化的熱能制冷，冷空氣通過管道循環至整個足球場。這樣的技術是第一次被應用。

體育場館獨特的可伸縮屋頂還能顯著改善冷卻效果，這意味著制冷系統所需的水和能源使用不會負擔過重。一旦遇到惡劣天氣，可伸縮屋頂還可以關閉。

唯一沒有配備降溫系統的體育場館是背靠大海的974球場。獨特的頂棚和座椅排列設計，讓海風成了這座球場的自然空調。

圖1 2022年卡塔爾世界杯八個體育場館之一 （圖/新華社記者肖藝九 攝）

史上最快比賽用球

2022年卡塔爾世界杯的比賽用球“旅程”采用了多項先進技術。與往屆世界杯用球相比，它的質量更小，可以在空中保持更快的飛行速度。

“旅程”球體表面采用了名為SPEEDSHELL的紋理聚氨酯球面材料。球面由20個SPEEDSHELL模塊組成，同時采用三角形狀和彎折設計，減小了足球在空中運行的風阻系數。所有的SPEEDSHELL模塊是通過熱粘合拼接技術貼合在一起的，而不是被縫在一起的，避免縫線處增大球的運動阻力。

這屆世界杯比賽用球的球面表皮與內膽之間的彈性體材料進行了升級，彈性增強。

值得一提的是，通過內置中央芯片，“旅程”能夠實時收集高精度的足球運動數據，并可以以每秒500次的頻率發送數據，交由人工智能系統進行整合分析。

“肚”里裝了東西，“旅程”在空中飛行時穩定性會受影響吧？

設計者想到了這點。他們通過在“旅程”內膽中使用多個連接柱，將芯片固定在球體中心的囊殼中，從而保證足球的平衡性和穩定性不受影響。

知識小卡片

部分世界杯比賽用球

電視之星Durlast：首款聚氨酯涂層球，防水、耐磨損。

伊特魯里亞：使用三層復合材料，底層是經過浸膠處理的織物，可防撕扯和增加穩定性，中層氯丁橡膠用于防水，外層聚氨酯泡沫材料用于對抗磨蹭和穿刺。

奎斯特拉：首次運用具有能量回復性能的白色聚氨酯泡沫內層，球體觸感更柔軟，球速更快。

團隊之星：采用全新的異性拼塊技術，嵌面數首次從32塊減少到14塊，最大程度消除了球體表面不規則的凹凸。配合當時最新的無縫壓合技術，球的圓形程度和表面光滑度前所未有。桑巴榮耀：只有6塊相同的十字形嵌面，具有獨特的對稱性。

電視之星18：內置NFC芯片，可以記錄足球的運動軌跡、球員射門的力度和足球是否出界等比賽細節信息。

又快又準的半自動越位識別技術

越位判罰一直是足球賽場上的一個技術難題，僅靠肉眼識別難免會造成誤判。

這屆世界杯上，國際足球聯合會采用了半自動越位識別技術。這項技術首次被應用于世界杯。

相比傳統的“視頻助理裁判”用視頻慢動作回放來辨別越位與否，半自動越位識別技術在科技含量上更進一步。一是在這屆世界杯比賽用球內部安裝慣性測量單元傳感器，向外界傳送數據，實時確定足球的精確位置。二是利用安裝在足球場內的12個專用攝像頭，追蹤場上的足球和每一名球員身上的29個數據點位，每秒可記錄50次，從而精準算出球員在場地內的實時位置。一旦出現可能的越位動作，就會自動即時向視頻助理裁判發出越位警報。

據測算，半自動越位識別技術可以將越位判罰的平均耗時從70秒縮短到25秒，這有利于保證比賽的連貫性。

其實“深度學習”這個名詞最早就是機器學習領域使用的。在機器學習中，深度學習被定義為“一系列試圖使用多重非線性變換對數據進行多層抽象的算法”。機器學習算法是一類從數據中自動分析獲得規律，并利用規律對未知數據進行預測的算法是對人的意識、思維和信息過程的模擬。而深度學習是機器學習中表征學習方法的一類。

讓所有人體驗賽事的輔助技術

2022年卡塔爾世界杯針對殘障人員推出了一系列服務，其中運用了不少新科技。

“博諾克（Bonocle）”是全球首個盲文娛樂平臺，平臺配有一款專為視障人士設計的電子設備。在這屆世界杯期間，這種設備將平臺上的各種信息轉換為盲文，使視障人士像其他人一樣享受世界杯帶來的快樂與激情。

場館內還設有感官觀賽室，為患有自閉癥或感官處理問題的年輕人提供安全和安靜的空間，配備互動投影、可控照明裝置及玩具等，幫助他們在舒適的環境中享受比賽樂趣。

遇上“中國造”

在2022年卡塔爾世界杯上，從決賽場館到供水供電設施，再到各國官員、媒體工作人員、球迷乘坐的客車，“中國制造”的身影無處不在。

盧賽爾體育場

盧賽爾體育場是在中國鐵道建筑集團有限公司的統籌下，由中外110家企業、4600多名建設者歷時2000多天打造的面積為19.5萬平方米的體育場。這個體育場拿下6項“世界之最”：全球規模最大、系統最復雜、設計標準最高、技術最先進、國際化程度最高、跨度最大的雙層索網屋面單體建筑。

圖2 2022年卡塔爾世界杯主體育場——盧賽爾體育場（圖/新華社發 尼庫攝）

974球場

974球場是世界杯歷史上首座可拆解和移動的球場。整個球場70%由集裝箱構成，集裝箱的數量為974個，這個數字和卡塔爾的國際電話區號相同。

來自中國的集裝箱不僅讓球場可以回收再利用，還解決了部分球迷的住宿問題。位于多哈南部的“自由區球迷村”有6000間簡易集裝箱式房屋，每間房屋約16平方米，雖然小，但獨立衛生間、空調、茶飲設備、衣柜等一應俱全。

2022年卡塔爾世界杯結束后，“974球場”這個臨時場館被拆除，集裝箱、可移動座椅及其他模塊化鋼材都被拆解，改建成其他建筑體或捐贈給有需求的機構。

中國客車

2022年卡塔爾世界杯期間，中國宇通純電動客車穿梭在場館與酒店之間，承擔起各國官員、記者和球迷的接駁保障任務。這些純電動客車是賽場外的一道亮麗風景。

針對卡塔爾炎熱干燥的氣候，中國宇通公司研發出車輛液冷電池技術，這相當于給汽車電池提供“冷卻劑”。針對多風沙的天氣條件，在整車密封、底盤防護等方面做了提升——配備自主研發的泥沙防護結構，對關鍵部位加裝防風沙、抗撞擊的防護裝置等。

這屆世界杯結束后，所有宇通純電動客車成為卡塔爾公共交通的重要組成部分，繼續服務卡塔爾的公共交通網絡。

LED產品

這屆世界杯上，從記分屏、看臺屏再到足球場圍欄屏，8個體育場館總面積近2000平方米的LED屏都是中國制造的，全方位提升了賽場顯示效果。特別是盧賽爾體育場內，兩塊距離地面最高20余米、超70平方米的大型LED記分屏格外吸睛。

當夜幕降臨，主會場周邊5千米路段320套智慧路燈登場，其中130面LED燈桿屏裝點扮“亮”賽場。這些燈桿屏都來自深圳的一家公司，它們集多種功能于一身，充滿現代感、科技感和智慧感。

熱愛足球，熱愛科技！在2022年卡塔爾世界杯現場，綠茵場上飛奔的是為夢想而戰的身影，體育場館內外閃耀的是滿滿的科技之光！這屆世界杯是足球和科技的盛宴，一個字：酷！