卡塔尔世界杯有哪些高科技？-世界杯征文
世界杯来了，估计大多数人都看过一两场比赛吧。可是，你有没有发现好多越位和点球都不是现场裁判现吹的，而是现场的视频裁判提示主裁判有类似的犯规，再由主裁判定夺！视频真的有那么强大么，恐怕不然。不过，足球上有芯片！
（图为：Al Rihla内置球“芯”；图片来源：Adidas官网）
实际上，裁判准不准，还得有科技帮忙。一只装载了高速芯片的高科技足球让赛场上判罚权限由绿茵场逐渐转移向屏幕前。世界杯上的黑科技，中东土豪不只在沙漠中砸出了一片绿洲，也改变了世界杯的赛场生态。在人们感叹“足球的尽头竟是芯片”之时，其实每一届世界杯都有创新技术和现代科技加持，各种传感器、人工智能、先进技术等“黑科技”都让赛事变得更加震撼有趣。
一、芯片足球
卡塔尔世界杯将引入“逐梦之旅”（Al Rihla，阿拉伯语意为“旅途”），这是一种全新的革命性足球。
内置的芯片和悬挂系统 阿迪达斯官网
据了解，“逐梦之旅”配备了阿迪达斯悬挂系统，其中包含一个惯性测量单元（IMU）传感器，可检测到严重的越位事件。该传感器位于球的中心，每秒钟可将球的数据发送到视频操作室500次，从而可非常精确地检测踢球点，并收集高精度的球运动数据发送给裁判端。
（资料源自央视新闻/硬核看板/卡塔尔世界杯官网）
蓝裕文化了解到，这个内置传感器采用的技术是MEMS（微电子机械系统）。基于MEMS技术可以做出各种加速度计、光学传感器、压力传感器、陀螺仪、湿度传感器、气体传感器。
类似的技术实际上在篮球、网球等运动中早有应用，但这还是第一次被用在足球上。CTR－CORE的技术原理类似陀螺仪的芯片，可以充分记录足球的初始速度、运行速度、运动角度等数据。尤其是足球作为一项对抗极为激烈的运动项目，如何让芯片具备更好的稳定性和记录运动轨迹的精准性，技术难度并不小。
二、半自动越位“裁判”
半自动越位识别技术（SAOT）在足坛已经经受了一定的实战检验，在去年于卡塔尔举办的阿拉伯比赛上，这项技术就投入了应用，随后又被引进了欧洲超级杯和欧冠比赛。不过这项技术被正式应用到世界杯赛场，这还是足坛历史上的第一次。
SAOT摄像头和传感器捕捉信号画面 HYPEBEAST
SAOT作为视频助理裁判技术（VAR）的延伸，除了减少有争议的越位判决，也能缩短判决时间。每座球场顶部将设置12台特制摄像机，以每秒50次的频率发送数据，收集最多29个数据点的数据，并生成3D动画图像，实时判断球员有否涉及越位。
相比此前用视频回放+人工辅助的方式来判断越位，SAOT系统无疑能做到不借助人工的帮助，就精确判断球员越位与否。
三、赛事体验辅助技术
卡塔尔世界杯的人文关怀也十分浓厚，其采用了Bonocle、Feelix Palm、感官观赛室等体验感极佳的辅助技术。
Bonocle：世界上第一个盲文娱乐平台，可以为视障人士提供了访问数字内容的所有辅助技术，使他们也能像其他人一样尽享赛事。
Feelix Palm技术：使用电脉冲，通过触觉手掌通信器向视障者传递类似盲文的信息，但不会限制他们的身体运动或听力。
感官观赛室：可以为患有自闭症或感官处理问题的年轻人提供安全和平静的空间，帮助他们在舒适的环境中享受比赛乐趣。
四、医疗援助可穿戴设备
黑科技“黑色背心”
这件有点酷的黑色背心，是一款可穿戴电子设备，这些球衣通过蓝牙工作，能够将检测到的数据发送到基站，以便实时监控穿戴者的生命体征。其设计的初心是希望开发一系列可穿戴电子设备，避免医疗紧急情况。
数字设施和APP
赛事组织者希望确保观众始终保持通信畅通。所有场地周边都配备有一种ElPalm凉亭，它带有太阳能电池板供电的风力涡轮机，不仅可为球迷提供遮荫，还可为他们提供USB充电座和WiFi接入。
多哈周围的一系列传感器则将提供实时信息，帮助球迷往返体育场馆。出租车、停车场、地铁系统和场馆出入口的交通信息，都将通过定制的App即时推送，还可以实现在场馆室内的轻松导航。
除了球迷，参加世界杯的运动员也将能够通过一款应用程序（FIFA Player App）深入了解他们的场上表现。每场比赛后，每位球员都可以登录App查看自己在赛场上的表现及其他数据。
五、球场装空调
除了现代的高科技，当然还有经典的高科技。在阐述世界杯吉祥物时，我们提到阿拉伯长袍在阿拉伯酷热天气下的神奇功能。但球场就没那么幸运了，披层袍子可解决不了问题。这时空调就上场了。
卡塔尔现如今的气温也有20多度，诺丁汉大学模拟预测，在人头攒动的球场内，还会热得多。观众席温度可达 35到 37℃，中央温度甚至可能有 42℃。远远超过了FIFA 建议的舒适温度范围：20到 25.5℃。
怎么办？卡塔尔大手一挥，开空调！而且这样的球场，卡塔尔开了七个。其余一座也一样，哈利法国际体育场为翻新。
世界杯八大场馆
过去的世界杯，面对高温，通常只是采用“全封闭球场+透气球衣”的配置。卡塔尔则走得更远，在球场的设计上注入了诸多巧思。
首先，尽可能将暖空气挡在建筑外面。
为减少日光直晒，卡塔尔世界杯的八大场馆大多坐落在东西轴线上。这样一来，当白天有太阳的时候，可以保证球场和看台能享受最大的阴凉范围。
世界杯场馆的朝向精心设置 | 来源：足球之路
黑色吸热，所以八个场馆大多采用浅色表层。连最开始以沙漠中传统的贝都因帐篷为设计原型的海湾体育场，也因为要降温不得不从黑色改成了白色。效果立竿见影：室内温度一下就降低了 5℃。
贝都因帐篷 | 来源：rhitents
海湾球场 | 来源：The Stadium Guide
为尽可能避免太阳光“入侵”，八大场馆之一的教育城体育馆设计成了一颗闪闪发光的钻石。菱形格纹的外立面具有超高的阳光反射率，显得炫目而亮眼；场地也建设得略低于地面，以控制场内温度。
教育城体育馆 | 来源：The Stadium Guide
他们还利用烟雾与激光，对 3D 打印的场馆模型进行了风洞模拟，观测在不同的风速、气压下空气的流动。让屋顶的弧度尽可能分散热气，不进入场馆内部。
3D 打印的海湾球场 ｜来源：qf.org
实在转移不走，也可以关上屋顶。
以著名建筑师扎哈·哈迪德设计的沃克拉体育场为例，它的棚顶是可伸缩的，能在 30 分钟之内完成闭合。就像是一轮船帆覆盖在球场上方，能将观众区域的温度降到 18°C。哪怕在棚顶打开时，顶盖的皱褶也能引导空气朝着周边流走......
沃克拉体育场 | 来源：The Stadium Guide
室外也没有被放过。在卡塔尔首都多哈，很多公路都被修建成了亮蓝色，以吸收更少的太阳辐射并反射紫外线，从而降低过往行人和驾车者的体感温度。
多哈亮蓝色的公路 | 来源：Science X
但最主要的，还是靠一个巨大空调系统，简单来说，世界杯期间，场馆会不断向场内输送冷空气，制造出一个两米高的、“完全隔离的”清凉泡泡。室温最低的时候，会比场外足足低20°C。
首先，观众席的座位下面，“藏”着数百个通风口，就像是淋浴喷头的小喷嘴一样。它们会从观众脚踝的高度，吹出强度小却密集的冷气流，让空气温和地流通起来，而不是“呼呼”地吹得人头痛。
观众席下的小型出风口 | 来源：archdaily
球场四周放置了许多大型喷嘴。这些出风口每个直径都在几十厘米以上，风力非常强劲，为场内的选手裁判带来冷气。
球场周边的“大喷嘴” ｜ 来源：archdaily
这套“大小喷嘴”结合的系统特别之处在于：它的目的并不是让整个场子都冷下来，而是更精确地“定向降温”，只作用在人出现的区域。这还不到整个空间面积的十分之一。工程师们研究出了一套精准的流体动力学模型：通过测算空气流动的速度与角度，来设置每个出风口的角度。
一个离地不超过 2 米的超薄巨型冷气屏障应运而生。
冷气只作用于有人的地方 ｜ 来源：cibsejournal
不过，冷气太猛，还是会有些风险的。
比如，今年 9 月盛夏在教育城体育馆进行的亚冠西亚 比赛前，要上场的波斯波利斯队就担心空调太冷，容易感冒，贴心的为替补队员准备了毛毯......
另外，许多人以为在遍地是土豪的卡塔尔，世界杯的降温系统就是单纯靠数量取胜。一台空调不够，就安上成百上千个。殊不知，它其实是一套节能的循环系统。
与我们熟悉的家用空调不同，这套系统并不使用氟利昂这类传统制冷剂，而是从太阳能板中吸收能量，再利用一种昂贵的吸收式制冷机，来冷却一个独立的水回路。这些 7℃ 的冷却水被保存起来，为场内的空气降温。
当凉爽的空气重新变热之后，会被位于中层区域的抽气扇抽走、重新过滤、冷却，再送入场内，循环往复。最大限度地减少场外的热空气对内部的影响。
这同时起到空气净化的作用。清爽的空气从观众脚下吹出来，再从头上吸回去，就像一个小小的机舱座位，对不论是粉尘、汗臭，还是新冠病毒，都能起到一定的过滤。
降温循环系统的运作模式 | 来源：qatar2022
这套系统下，球场能耗仅相当于同等面积机场候机厅的五分之一。
电力则主要来源于多哈郊外的一个大型太阳能发电站。它覆盖面积超过 10 平方公里，由约 180 万块太阳能电池板组成。世界杯期间，它将为体育场供电，赛后也将为该国承担约 10% 的供电。
卡塔尔世界杯组委会官员曾表示：国家将在所有体育场馆和训练设施上花费 6.5 到 7 亿美元；场馆的项目经理则表示，因为加了冷却系统（场馆里一共安装了3000个通风口），整个场馆的建设成本增加了2到3倍，平均每个座位都“价值” 6000到7000美元。
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