盤點一下那些應(yīng)用在足球比賽和訓(xùn)練中的“黑”科技

俄羅斯世界杯足球正在熱戰(zhàn)，全世界的球迷在享受這足球盛宴的同時，有沒有注意過，如今的足球比賽，早已經(jīng)不是上世紀的模樣。科技化、數(shù)據(jù)化的的足球發(fā)展之路已經(jīng)越來越被業(yè)界認可，從球衣、球鞋、足球，到衛(wèi)星和攝像轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，再到裁判的“法眼”，在世界杯上，高科技的創(chuàng)新從來都沒有停止過。

下面，我們就是盤點一下那些應(yīng)用在足球比賽和訓(xùn)練中的“黑”科技。

足球門線技術(shù)

門線技術(shù)的英文叫做GLT，是英文goal-line technology的縮寫。負責(zé)制定國際足聯(lián)足球規(guī)則的國際足球協(xié)會理事會(IFAB)對門線技術(shù)給出了明確的解釋：能立即對球是否越過門線做出判斷的技術(shù)，要做到恰到好處。IFAB還明確了兩個要求，不能打斷比賽和能支持裁判判罰。目的是讓裁判不需要通過終止比賽或看回放錄像才能判斷進球與否。

由瑞士聯(lián)邦材料科技實驗室領(lǐng)導(dǎo)的門線技術(shù)測試從2011年8月就開始了，門線技術(shù)主要是通過GoalControl、鷹眼系統(tǒng)、Cairos GLT系統(tǒng)等三類系統(tǒng)實現(xiàn)。

GoalControl

2014年巴西世界杯采用的是德國一家名為GoalControl的公司開發(fā)的球門線技術(shù)系統(tǒng)，每套系統(tǒng)耗資10多萬歐元。該系統(tǒng)利用14臺高速攝像機向架設(shè)在球場頂部的數(shù)據(jù)間傳送數(shù)碼照片，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析再把結(jié)果傳送到裁判所戴的特殊手表上，如果確定球過了門線，手表上就會顯示“goal(進球)”。整個過程用時不足一秒鐘。

鷹眼系統(tǒng)

鷹眼系統(tǒng)由馬諾爾研究公司（Roke Manor Research Limited）的工程師們開發(fā)，已在板球，網(wǎng)球和斯諾克運動中采用。此系統(tǒng)基于三角原理并使用由設(shè)置在場地不同區(qū)域的高速攝像機提供的視覺圖片和時間數(shù)據(jù)。

Cairos GLT系統(tǒng)

此系統(tǒng)由阿迪達斯與Cairos Technologies AG聯(lián)合開發(fā)。此系統(tǒng)由裝于禁區(qū)下和門線后的細纜線構(gòu)成。電纜中的電流會產(chǎn)生磁場，當(dāng)球在球門區(qū)域時，該磁場可由球中的傳感器接收。球中的傳感器會測量磁場并將球的位置信息傳給球場周圍的接收器并轉(zhuǎn)發(fā)給中樞計算機。計算機會根據(jù)數(shù)據(jù)來計算球是否穿過球門線，當(dāng)確認得分時，電腦會向佩戴特制手表的裁判發(fā)送進球信號。對于該技術(shù)是否會延誤比賽，Cairos聲稱上述一系列動作可以在微秒量級的時間內(nèi)發(fā)生。

GPSports

近年來，很多足球運動員在訓(xùn)練或熱身比賽時都穿著一件神似胸罩的東西，這種神奇內(nèi)衣到底有何作用？

2000年，法西奧尼和同伴大衛(wèi)·卡梅倫共同研發(fā)了GPSports內(nèi)衣。這套產(chǎn)品就能用GPS實時監(jiān)控運動員們的跑動距離和心率。而且在場上，運動員們的陣型保持得怎么樣，哪位運動員需要休息，哪位運動員有傷病發(fā)生的危險，哪位運動員在消極怠工等等問題都能用數(shù)據(jù)客觀地展示出來。

內(nèi)衣的背部放置了一個15赫茲的GPS數(shù)據(jù)接收器，只有幾十克重，不會帶來不適感，能實時反映運動員的位置和跑動距離。正面配備了一條心率帶，能記錄運動員們的心率變化。另外還有多軸加速計，陀螺儀。

運動場邊放置了一個接收天線和一臺計算機，接收內(nèi)衣里傳來的數(shù)據(jù)，然后記錄在存儲器里，再同步傳輸?shù)接嬎銠C進行實時分析和比對。通常，一套設(shè)備最多能記錄200米內(nèi)的50名運動員的數(shù)據(jù)。

GPSports的主要作用

有效預(yù)防運動猝死

近年來，足壇發(fā)生了多起球員因心臟問題猝死的事件。法西奧尼表示，運用這套設(shè)備就能夠預(yù)防這樣的悲劇發(fā)生，“我們的儀器能實時監(jiān)控球員的心率情況，一旦發(fā)現(xiàn)有心率不齊、間歇性跳動或心跳過速的情況，系統(tǒng)將會報警，那么他的教練或隊醫(yī)就能馬上發(fā)現(xiàn)?！?/p>

測試

運動員場上位置、速度、距離和加速度、心率（最大心率和平均心率）、沖擊負荷、反應(yīng)時間、耐力、疲勞負荷。在比賽和體能訓(xùn)練中交互式管理運動員。分析軟件可以輸出日常報告和分析，便攜系統(tǒng)可以在訓(xùn)練或主客場使用。

康復(fù)分析

在傷病康復(fù)階段，該內(nèi)衣可以監(jiān)控運動員的速度、心率、跑動距離、加速度和運動負荷。對每個運動員設(shè)置個性化報警，一旦運動員超過允許值，軟件將報警，確保安全。

體能分析

GPS可以捕捉運動員更多動作細節(jié)，無論是在運動或休息，運動員的體能狀況都能被準確測算出來。

戰(zhàn)術(shù)分析

通過無線實時技術(shù)可以看到運動員移動動畫和場上陣型，讓教練根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)制定戰(zhàn)術(shù)。

視頻助理裁判VAR

Video Assistant Referee有兩層意思：

1、是視頻助理裁判員，他（們）和位于邊線的助理裁判、位于中線的第四官員一樣，都是協(xié)助主裁判進行判罰的比賽官員；

2、是包括視頻助理裁判員和配套裝備、流程、規(guī)范等在內(nèi)的一整套輔助判罰系統(tǒng)，旨在通過高科技的力量盡可能實現(xiàn)精準判罰，避免不必要的失誤，從這個意義上來講，它和門線技術(shù)一樣，都是利用科技追求完美比賽的手段。

國際足球協(xié)會理事會（IFAB）對VAR的宗旨提煉為:“最小的干擾，最大的益處”

VAR的適用范圍：

1、進球得分/無效——排除可能的犯規(guī)行為（比如越位、犯規(guī)、故意手球或者其他違規(guī)動作），確保進球準確無誤。

2、球點球——準確核實犯規(guī)地點與犯規(guī)行為、不漏過一個點球，也不“創(chuàng)造”一個點球。

3、直接紅牌——準確核實直接紅牌的犯規(guī)動作。

4、錯誤判罰——當(dāng)裁判員的紅黃牌發(fā)錯人了，或者不確定發(fā)給誰（常見于人多手雜的群體糾紛）時

當(dāng)出現(xiàn)上述四種（重大）事件時，視頻助理裁判須予以協(xié)助。

VAR協(xié)助流程：

1、當(dāng)上述需要視頻助理裁判員協(xié)助的情況發(fā)生時，裁判員通知VAR或者VAR通知裁判員判罰需要核實。

2、視頻助理裁判員通過多角度的視頻系統(tǒng)迅速綜合制作出回放內(nèi)容。

3、裁判員：①在場邊裁判席觀看由視頻助理裁判員提供的相關(guān)視頻信息，之后做出相關(guān)決定；②根據(jù)視頻助理裁判的建議，（不看回放）直接做出相關(guān)決定。

從上面的流程可以看出，VAR說到底其實還是定義在助理裁判的范疇里面，看與不看、判與不判的最終決定權(quán)還是在主裁判那里。

智能化球鞋

曾經(jīng)阿迪達斯的adizero F50球鞋一經(jīng)面世便引起軒然大波，它率先將智能科技引入了競技領(lǐng)域。拋開這款足球鞋在球鞋材質(zhì)和工藝領(lǐng)域的最新工藝不說，單從科技的角度來看，阿迪達斯在鞋底設(shè)有特制的凹槽，用于裝配專門搜集數(shù)據(jù)的miCoach速度傳感器。miCoach速度傳感器可以捕捉360度的動作，并記錄包括瞬間速度、平均速度(每一秒都記錄在內(nèi))、最快速度(每5秒記錄一次)、沖刺次數(shù)、移動距離、高強度水平下的移動距離、步伐及步幅率在內(nèi)的關(guān)鍵性指標(biāo)。在比賽或訓(xùn)練中，miCoach可以儲存長達七小時的運動數(shù)據(jù)，并和個人電腦進行無線傳輸連接。

有意思的是，普通球迷也可以來體驗這款神奇球鞋的魅力。阿迪達斯稱，miCoach傳感器捕捉到的個人統(tǒng)計數(shù)據(jù)，未來可以上傳到Facebook上與好友分享，在朋友間展開一場有趣又激烈的競技大戰(zhàn)，同時還可以下載梅西等阿迪達斯簽約球員的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行比較。另外，個人統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可以加入miCoach官網(wǎng)的訓(xùn)練計劃，獲得各大俱樂部專家為用戶量身定制的個性化指導(dǎo)方案。

miCoach智能足球

這個足球能將被踢擊的猛烈程度通過用于iPhone和iPod touch的adidasmiCoach Smart Ball應(yīng)用傳遞，提供該球的目視飛行軌跡、描述其旋轉(zhuǎn)情況以及顯示其落點。然后，這些數(shù)據(jù)便可以用于幫助訓(xùn)練運動員，提供如何改變踢球技術(shù)的教練指導(dǎo)，例如彎曲任意球、電梯球無回旋，以及產(chǎn)生更多的射門能量。

在運作中，一個六軸MEMS加速計傳感器包被懸掛在智能足球的中間，當(dāng)足球被踢時，該傳感器包便會連續(xù)測量飛行特性，并且使用Nordic nRF8001，將數(shù)據(jù)通過藍牙智能無線技術(shù)傳輸?shù)?a target="_blank">智能手機或平板電腦。

阿迪達斯特別開發(fā)了一款專有的應(yīng)用程序，分析主要的足球參數(shù)數(shù)據(jù)，可以準確地計算足球被踢擊的強度、發(fā)射角度、旋轉(zhuǎn)速率、旋轉(zhuǎn)軸和速度，還有目視飛行軌跡，以及具有一個拍攝踢球視頻并逐幀重放的選項。這些綜合的信息以前從來沒有可能獲得，而現(xiàn)在可以用于幫助運動員提升他們的比賽實力，無論是獨自踢球，與朋友一起或者在球隊教練的監(jiān)督下，實力都可以得到提升。

能通過踢球發(fā)電的足球場

在尼日利亞的一所大學(xué)里，有個可以“自己”發(fā)電的球場。這個球場是由英國創(chuàng)業(yè)公司Pavegen為其提供能源解決方案，它結(jié)合了動能與太陽能一起發(fā)電。

在球場的地面，Pavegen為其鋪設(shè)了一層可以捕獲球員運動動能的“瓷磚”。通過這些瓷磚收集的電力，加上太陽能板產(chǎn)生電力就可以滿足球場的用電量，甚至一個社區(qū)的電量都可以由其提供。這么看來應(yīng)該要把這項技術(shù)引進國內(nèi)，在每一個社區(qū)都起一個球場，既能滿足用電需求，也能推動足球發(fā)展。