带“芯”足球上阵，半自动识别越位

2022年11月22日，卡塔尔世界杯C组首轮，阿根廷对战沙特阿拉伯，阿根廷队多次陷入沙特队“越位陷阱”

卡塔尔世界杯，是首次在阿拉伯国家举行的足球世界杯赛事，也是史上投资最多的一届世界杯。除了爆冷门的比分和帅气健硕的球员们，惹眼的还有首次运用在世界杯的多种新颖科技。

比如，露天场馆的制冷技术，让球员和观众们都在合适的温度下享受比赛；半自动越位识别技术，使得越位判罚的误差大幅降低；面部识别技术，则有助于将球迷可能出现的恶行“扼杀在摇篮里”。

卡塔尔属于热带沙漠性气候，即便将本届世界杯调整到11至12月的冬天举办，下午仍可能达到30摄氏度。主办方运用了先进的制冷技术，譬如利用太阳能转化的热能制冷，让体育场内的温度保持在18至24摄氏度之间。

卡塔尔974体育场

“定向降温”技术主要体现在，观众席座位下方设有小型冷风扩散孔，能够保证冷气只在有人的位置准确投送。

制冷系统配合使用了传感器技术，辅助绘制空气运动和温度变化的详细图像，从而实现精准控温。该冷却技术的可持续性比以往技术高出40%，大大降低了能耗。

每个体育场的建造本身，也考虑了“降温”这一点。建筑设计师根据对体育馆上方气流的分析，优化体育场顶部的形狀和开口尺寸，并采用了有利于散发热量的外墙颜色等，确保热空气尽可能最大限度地不流进体育场。

本届世界杯的比赛场馆之一974体育场（Stadium 974），是唯一没有采用智能制冷技术的场馆。但它具有自然通风的特殊设计。974是卡塔尔的国际区号，该体育馆是迄今为止，唯一可完全拆卸和重新组装的世界杯体育场，其主体框架是由再生钢搭建而成，并由974个色彩鲜艳的集装箱作为填充嵌入其中。

舒适宜人的海风，可通过钢结构的框架和集装箱之间的空隙吹拂进球场。

这些集装箱被改造成观众席、休息室和商店等活动空间。它坐落于阿拉伯港湾旁，集装箱和重钢元素让人联想到物流运输和造船业，这样的创新设计是向其港口位置和物流中心的重要性致敬。舒适宜人的海风，可通过钢结构的框架和集装箱之间的空隙吹拂进球场。

卡塔尔世界杯在视频助理裁判（VAR）基础上，运用半自动越位识别技术（SAOT）提高效率。

该识别系统主要由智能足球和专用鹰眼摄像机两部分组成。智能足球内部嵌入了智能传感器，能监测到运动员每次触球时足球的精确位置，其实时传输数据的频率高达每秒500帧，比高清晰度监视器中常用的标准精确10倍。

球场顶部的12个鹰眼摄像头，则对足球和运动员的运动状态进行追踪。它们能捕捉球员的29个与越位相关的身体部位，每个数据点传送信号的频率为每秒50次，以供人工智能系统进行分析。

相比起传统的逐帧视频回放叠加人工判断的方式，半自动越位识别技术省时省力。然而，正如其名“半自动”所示，SAOT并没有摒弃人工的判定—该系统做出判罚后，会自动生成三维图像，以呈现足球与相关球员的位置和运动状况，并且随即自动向VAR发出警报，以协助裁判作出最终判断。

国际足联表示，在SAOT技术的支持下，VAR用于检查越位的平均时间从70秒大幅缩短至25秒。

SAOT在本届世界杯的揭幕战上便“大显身手”。东道主卡塔尔和厄瓜多尔之间的比赛的第一个进球，就被判越位无效。在阿根廷队以1比2不敌沙特阿拉伯队的这场比赛中，SAOT在上半场判定了阿根廷队7次越位；阿根廷队共有3个进球因越位而被视为无效，“球王”梅西踢进的其中一个球也因此作废。两队的最终比分，创造了史上的大冷门结果。

SAOT不局限于应用在越位判罚，其收集的大量跟踪数据（球的位移、轨迹、运动员的速度和触球动作等指标），还为足球队训练提供了进行战术分析的宝贵依据。

国际足联还开发了FIFA Player App。它能分析出球员在比赛的某个时刻，是否成功穿过了对手的防线；它可以显示球员高于25km/h的动作次数、运动的最大速度和行进距离，还能展现球员不同角度进球瞬间的关键动作细节。这些有助于提升足球界的数据智能化水平。

卡塔尔世界杯使用的智能足球

人工智能跟踪每个球员身上的29个数据点

卡塔尔拥有将近300万居民，世界杯期间预计迎来游客150万人次，大赛以及观众的安全保障至关重要。为此，卡塔尔动用了超过1.5万台摄像机，来监控8个比赛场馆及其周边环境。

位于首都多哈的阿斯拜尔（Aspire）指挥和控制中心，运用人工智能技术来远程控制全部赛场，世界杯期间有超过100名技术人员在此全天候工作。

卢赛尔体育场（Stadium Lusail）的外形设计理念，来源于卡塔尔传统灯笼光影交错的画面。这是卡塔尔最大的体育场，也是世界杯决赛的举办场所，可容纳8万个观众座位。面对如此大的人流量，仅仅靠人工安保力量，无法百分百保证场地的安全。

而面部识别技术能通过面部表情准确判断观众情绪，并将图像实时传输到指挥和控制中心，工作人员便能及时采取行动，将球迷可能出现的恶行“扼杀在摇篮里”。

例如，多数卡塔尔居民信奉伊斯兰教，而《古兰经》明确禁止吸烟。人工智能技术能快速识别并锁定违反该守则的人员。若场馆内出现温度变化，指挥中心可根据提示对空调温度进行调整。

无人机监测系统则通过数据聚合，实现对人群数量的精准预测。在卡塔尔的城市街道上，无人机监测系统将数据和录像传输到阿斯拜尔控制中心，并对人流量进行检查和预测，便于维护交通系统的正常运作；同样地，在体育场馆内，无人机监测系统有助于监控任何特定时间的人员流动情况，并预测观众人群激增的时间段。

人工智能系统收集到的数据，可用于检查和调整体育场大门的开闭状态，确保进出体育场的人流顺畅，以达到控制体育场的人流和避免踩踏事故的效果。

世界杯场馆的精心设计和精妙建造，都最大程度上有利于球员的发挥，和提升观众的体验感。先进新颖的科技固然锦上添花，但同时，在宽阔的如茵草坪上，更为重要和关键的，还是球员们专业和精彩的表现。

责任编辑吴阳煜 wyy@nfcmag.com