帶“芯”足球上陣，半自動識別越位

2022年11月22日，卡塔爾世界杯C組首輪，阿根廷對戰沙特阿拉伯，阿根廷隊多次陷入沙特隊“越位陷阱”

卡塔爾世界杯，是首次在阿拉伯國家舉行的足球世界杯賽事，也是史上投資最多的一屆世界杯。除了爆冷門的比分和帥氣健碩的球員們，惹眼的還有首次運用在世界杯的多種新穎科技。

比如，露天場館的制冷技術，讓球員和觀眾們都在合適的溫度下享受比賽；半自動越位識別技術，使得越位判罰的誤差大幅降低；面部識別技術，則有助于將球迷可能出現的惡行“扼殺在搖籃里”。

卡塔爾屬于熱帶沙漠性氣候，即便將本屆世界杯調整到11至12月的冬天舉辦，下午仍可能達到30攝氏度。主辦方運用了先進的制冷技術，譬如利用太陽能轉化的熱能制冷，讓體育場內的溫度保持在18至24攝氏度之間。

卡塔爾974體育場

“定向降溫”技術主要體現在，觀眾席座位下方設有小型冷風擴散孔，能夠保證冷氣只在有人的位置準確投送。

制冷系統配合使用了傳感器技術，輔助繪制空氣運動和溫度變化的詳細圖像，從而實現精準控溫。該冷卻技術的可持續性比以往技術高出40%，大大降低了能耗。

每個體育場的建造本身，也考慮了“降溫”這一點。建筑設計師根據對體育館上方氣流的分析，優化體育場頂部的形狀和開口尺寸，并采用了有利于散發熱量的外墻顏色等，確保熱空氣盡可能最大限度地不流進體育場。

本屆世界杯的比賽場館之一974體育場（Stadium 974），是唯一沒有采用智能制冷技術的場館。但它具有自然通風的特殊設計。974是卡塔爾的國際區號，該體育館是迄今為止，唯一可完全拆卸和重新組裝的世界杯體育場，其主體框架是由再生鋼搭建而成，并由974個色彩鮮艷的集裝箱作為填充嵌入其中。

舒適宜人的海風，可通過鋼結構的框架和集裝箱之間的空隙吹拂進球場。

這些集裝箱被改造成觀眾席、休息室和商店等活動空間。它坐落于阿拉伯港灣旁，集裝箱和重鋼元素讓人聯想到物流運輸和造船業，這樣的創新設計是向其港口位置和物流中心的重要性致敬。舒適宜人的海風，可通過鋼結構的框架和集裝箱之間的空隙吹拂進球場。

卡塔爾世界杯在視頻助理裁判（VAR）基礎上，運用半自動越位識別技術（SAOT）提高效率。

該識別系統主要由智能足球和專用鷹眼攝像機兩部分組成。智能足球內部嵌入了智能傳感器，能監測到運動員每次觸球時足球的精確位置，其實時傳輸數據的頻率高達每秒500幀，比高清晰度監視器中常用的標準精確10倍。

球場頂部的12個鷹眼攝像頭，則對足球和運動員的運動狀態進行追蹤。它們能捕捉球員的29個與越位相關的身體部位，每個數據點傳送信號的頻率為每秒50次，以供人工智能系統進行分析。

相比起傳統的逐幀視頻回放疊加人工判斷的方式，半自動越位識別技術省時省力。然而，正如其名“半自動”所示，SAOT并沒有摒棄人工的判定—該系統做出判罰后，會自動生成三維圖像，以呈現足球與相關球員的位置和運動狀況，并且隨即自動向VAR發出警報，以協助裁判作出最終判斷。

國際足聯表示，在SAOT技術的支持下，VAR用于檢查越位的平均時間從70秒大幅縮短至25秒。

SAOT在本屆世界杯的揭幕戰上便“大顯身手”。東道主卡塔爾和厄瓜多爾之間的比賽的第一個進球，就被判越位無效。在阿根廷隊以1比2不敵沙特阿拉伯隊的這場比賽中，SAOT在上半場判定了阿根廷隊7次越位；阿根廷隊共有3個進球因越位而被視為無效，“球王”梅西踢進的其中一個球也因此作廢。兩隊的最終比分，創造了史上的大冷門結果。

SAOT不局限于應用在越位判罰，其收集的大量跟蹤數據（球的位移、軌跡、運動員的速度和觸球動作等指標），還為足球隊訓練提供了進行戰術分析的寶貴依據。

國際足聯還開發了FIFA Player App。它能分析出球員在比賽的某個時刻，是否成功穿過了對手的防線；它可以顯示球員高于25km/h的動作次數、運動的最大速度和行進距離，還能展現球員不同角度進球瞬間的關鍵動作細節。這些有助于提升足球界的數據智能化水平。

卡塔爾世界杯使用的智能足球

人工智能跟蹤每個球員身上的29個數據點

卡塔爾擁有將近300萬居民，世界杯期間預計迎來游客150萬人次，大賽以及觀眾的安全保障至關重要。為此，卡塔爾動用了超過1.5萬臺攝像機，來監控8個比賽場館及其周邊環境。

位于首都多哈的阿斯拜爾（Aspire）指揮和控制中心，運用人工智能技術來遠程控制全部賽場，世界杯期間有超過100名技術人員在此全天候工作。

盧賽爾體育場（Stadium Lusail）的外形設計理念，來源于卡塔爾傳統燈籠光影交錯的畫面。這是卡塔爾最大的體育場，也是世界杯決賽的舉辦場所，可容納8萬個觀眾座位。面對如此大的人流量，僅僅靠人工安保力量，無法百分百保證場地的安全。

而面部識別技術能通過面部表情準確判斷觀眾情緒，并將圖像實時傳輸到指揮和控制中心，工作人員便能及時采取行動，將球迷可能出現的惡行“扼殺在搖籃里”。

例如，多數卡塔爾居民信奉伊斯蘭教，而《古蘭經》明確禁止吸煙。人工智能技術能快速識別并鎖定違反該守則的人員。若場館內出現溫度變化，指揮中心可根據提示對空調溫度進行調整。

無人機監測系統則通過數據聚合，實現對人群數量的精準預測。在卡塔爾的城市街道上，無人機監測系統將數據和錄像傳輸到阿斯拜爾控制中心，并對人流量進行檢查和預測，便于維護交通系統的正常運作；同樣地，在體育場館內，無人機監測系統有助于監控任何特定時間的人員流動情況，并預測觀眾人群激增的時間段。

人工智能系統收集到的數據，可用于檢查和調整體育場大門的開閉狀態，確保進出體育場的人流順暢，以達到控制體育場的人流和避免踩踏事故的效果。

世界杯場館的精心設計和精妙建造，都最大程度上有利于球員的發揮，和提升觀眾的體驗感。先進新穎的科技固然錦上添花，但同時，在寬闊的如茵草坪上，更為重要和關鍵的，還是球員們專業和精彩的表現。

責任編輯吳陽煜 wyy@nfcmag.com