2022卡塔尔世界杯日本2-1爆冷胜西班牙，争议进球引发热议

在12月2日凌晨，北京时代，2022年卡塔尔世界杯E组的第三轮比赛迎来了意外的结局。日本以2-1击败了欧洲强者队，并以球队的最高纪录进步。

在这个游戏中，每个人最关心的问题之一是，在比赛的第51分钟，日本队取得了第二个进球。裁判首先命令足球摆脱界限，但是在听到视频助理裁判的意见很长时间后，最终的罚款是有效的。

比赛屏幕截图

从上述角度来看，我相信在屏幕前观看比赛的球迷肯定会认为足球已经超出了界限，而日本的目标无效，但是视频助理裁判的结论是“目标并不超出范围，目标是有效的。”

根据足球规则，只有当足球整体上都超出范围时，才能将其视为范围。换句话说，越野外是指整个球的最大横截面，而地面的投影超过了白色边缘。只要该投影与白色边缘有些毫米重叠，它就不会超出范围。

根据报纸的最新报告，球与底线重叠1.88毫米，因此该球并不超出范围。

日本团队在比赛的50分钟内的主要目标的示意图

显然，有时肉眼的判断是不准确的。

在这个世界杯上，国际足联推出了许多高科技。除了以前“批评”的半自动越位系统外，这次筹码还植入了足球。让我们看看这个世界杯还有哪些其他黑色技术。

世界杯上的黑色技术

足球科技社区长期以来一直致力于将传感器与现有的光学跟踪工具相结合，因为这将使诸如VAR（视频助理裁判）之类的判断和越位审查更加准确，更快，从而使游戏更加顺畅。

现在，这对夫妇已经正式进入了世界杯，它肯定会成为公共技术测试案例。

阿根廷的微小越位无法逃脱半自动越位识别系统

像蓬勃发展的体育技术界的许多领域一样，半自动越位识别系统既是新时代的终点，也是起点。也经过多年的研究和测试，在使用之前。

此外，在这个世界杯中使用的球具有外部设计，可以带来更好的空气动力学性能，并且在内部安装了传感器，使越位的惩罚更加准确。我相信阿根廷球员对此有深刻的了解。

2022年世界杯是内置的跟踪传感器，这是世界杯中的第一个

在足球内部安装的特殊传感器已经开发和测试了6年，然后才获得FIFA的全面认证。世界杯可以迅速将新兴技术推向公众眼睛，其最终应用范围将远远超出游戏惩罚的目的。

当然，大多数观众必须对新技术有许多问题：

在这方面，体育新闻记者本·多维特（Ben Dowsett）采访了许多体育技术人员，以找到迄今为止这项足球比赛中最大胆的实验的答案。

半自动越位识别系统的技术是什么？

基于什么原则？

2022年世界杯中采用的“半自动越位识别系统”主要由AI驱动，但最终的结果得到了人类的确认。

设计该设备的德国公司Kinexon表示，每个游戏球都放在球中，重14克，由两个独立传感器组成：

世界杯球的中心有一个传感器

Kinexon的联合创始人兼总经理Maximillian Schmidt说：“ UWB传感器可以给出一个物体的位置，而IMU则提供了球的三维运动的细节。”

只要球被踢，推，扔，甚至只是拍打，系统就会以每秒500帧的速度捕获它。数据是从传感器实时发送到本地定位系统（LPS）的，该系统由竞争场地周围安装的一组网络天线组成，该网站接收和存储数据并可以立即使用。

在比赛中，当一个球从范围飞出而新球被扔到球场上成为新的比赛球时，Kinexon的后端系统将自动切换到新球的数据输入而无需手动干预。

Kinexon的球内单元由阿迪达斯提供的悬架技术提供动力，该技术将传感器放置在球的中心，并保持其完整。

鹰眼系统实时捕获了29个玩家的部分

球内传感器与鹰眼光学相机跟踪系统合作运行。鹰眼系统在网球场闻名。在足球场周围安装了12台鹰眼摄像头，以跟踪球本身，每个球员以每秒50次的频率进行跟踪，独立地跟踪球员身体的29分，包括四肢。

当将这两个数据源组合在一起时，可以做出越位判断，不仅准确，而且导致的速度也比过去快得多 - 在这个世界杯周期中，FIFA的主要优先级。

FIFA技术创新部足球研究与标准总监Nicolas Evans说：“我们在2018年世界杯后有一份例行报告，并认为最需要的改进是减少越位判决所需的时间。”

通过将Kinexon和Hawkeye的数据输入到人工智能软件中来实现该目标。运行软件后，它将自动生成视频裁判的自动越位警报，该裁判可以通过视频裁判确认，而不是手动观看视频，这太耗时了。

该软件还可以生成空间数据的3D渲染图，并在电视广播和体育场的大型显示器上叠加，从而使球迷可以直接看到每个审查的判断如何做出最终判断。

数据的准确性如何？

它通过了什么样的测试？

我们自然可以提出一个问题：“我怎么知道这些数据可以不断反映球员和球的真实位置？”

这里要理解的第一个概念是刷新频率（更准确的术语是“帧速率”），在赫兹中，它是指特定显示器每秒更新图像的次数，即每秒显示的帧数。高清显示的常用格式标准为50 Hz，图像更新了50次每秒50次，即每秒50帧。

如果您按框架播放视频，您会发现相邻框架之间存在一些略有差异，并且您会感到时间略有差异。对于50 Hz的视频，相邻帧的时间间隔为20毫秒（对于60 Hz的视频，相邻帧的时间间隔为16.66毫秒，等等）。

Kinexon的球跟踪系统数据以500 Hz的速度传输，这意味着它在真实位置后的位置2毫秒 - 标准50 Hz视频的滞后时间的十分之一。

此外，Kinexon和Hawkeye数据与PTP主时钟同步，以准确至一百万秒，这确保了这两个信号永远不会受到干扰。

为了确保系统的每个组件都不是错误的，FIFA在受控和自然环境中都进行了测试。

Kinexon球传感器和鹰眼光学相机的结合是通过FIFA的“游乐场现实测试”。该测试使用至少36个高质量的维孔运动捕获摄像机，并结合为这些摄像机设计的反射标记，将其放在球上和每个球员上进行超精确检查。

这些VICON摄像机和Kinexon-Hawkeye设备组合随着球员和球在测试场上的移动而同时运行，研究人员比较了两个系统的结果，以评估后者的准确性。

该测试还使用其他工具使测试更加严格，例如使用激光检测高速玩家的冲刺和跑步。

36进行“实地测试”的维孔运动捕获摄像机被一个圆圈包围，以测试越位自动歧视系统

鉴于世界杯是世界上最受关注的体育赛事之一，另一种测试也是至关重要的，即确保玩家不会感觉到传感器放置在球内。否则，很容易想到一个著名球员错过罚球或犯其他错误的情况，他指责他无法适应世界杯上使用球的感觉，这将引起世界各地的争议。消除这种担忧是很重要的。

游戏球制造商阿迪达斯（Adidas）负责该测试，这是通过两种方式进行的。

相关测试是在一些专业和非专业比赛环境中进行的，例如卡塔尔举行的2021年FIFA阿拉伯杯以及在阿布扎比举行的2021年FIFA世界俱乐部杯。此外，国际足联还组织了几项自己的额外盲目测试。

埃文斯说：“与我们的合作伙伴阿迪达斯一起，我们进行了大规模的盲目测试，球员们无法检测到带有传感器的球与正常球之间的球之间的差异。”

多年来，在实际比赛中已经测试过类似的技术。 2018年，在第四层德国联赛中，配备了Kinexon的传感器的足球比赛的早期版本与泽西跟踪系统一起使用，并将实时数据嵌入了直播电视中；今年早些时候，德国学院俱乐部使用了该设备的新版本（注：专业俱乐部梯队）。同时，鹰眼相机设置已在本赛季初在冠军联赛小组赛阶段中使用，为世界杯做准备。

当然，这些都不能保证是万无一失的。在科学技术领域，不可预见的情况不能完全排除。设备总是有故障的风险。即使该技术从头到尾都可以完美地运行，如果一个国家 /地区的顶级球员踢球跟踪系统或声称该系统不准确，那么说服疯狂的粉丝才是运气。

最终，所有这些可能性是不可避免的。但是，两家公司认为，他们已经以各种指标达到了标准，可以将这项新技术引入世界上最重要的足球比赛。

埃文斯说：“世界杯中使用的技术可能是有史以来最好的技术。”

技术冰山一角

2022年世界杯上的越位自动歧视系统只会触及此类技术潜在能力的表面 - 其应用潜力远远超出了裁判助理的范围。

不需要很长时间，就像NBA的第二频谱跟踪或网球的鹰眼一样，这种球和光学跟踪与内置传感器的结合可能会成为参与这项运动的每个人的熟悉工具。团队和玩家可以使用结果数据执行下一代战术分析，该数据用于在活动广播中可视化令人兴奋的场景和有争议的惩罚，这将吸引更多的观众。球迷将接触到以前从未见过的大量新统计数据。

实际上，这已经开始发生。

上赛季的葡萄牙超级降级季后赛具有内置传感器

2022年5月，葡萄牙超级联赛降级季后赛使用了带有内置Kinexon传感器的足球，并且球员的球衣还具有跟踪球员运动的传感器。游戏结束后，分为多个类别给出了300多个统计数据，包括：

这些数据的应用可能范围几乎是无限的，尤其是在一天将成为竞争的标准部分之后，其相关方都熟悉它。

“我们可以实时使用这些信息来讲述新故事，使用它们来创建虚拟世界，增强和叠加到真实的图像上，并深入了解玩家的表现。”

首先，粉丝们有了新的方法来欣赏游戏的基于这种先进的技术。广播图像将有很多改进，并且将会有更多3D沉浸式图像，类似于观众在2022年世界杯上看到的越位效果图。可以有新的应用方法，甚至观众也可以自己控制演示文稿。我们还将看到屏幕上加载的数据，并且受众可以设置要显示的实时信息，并可以在广播上显示数字游戏屏幕。

此后的下一波浪潮使人们更具想象力。虚拟现实世界具有诱人的潜力。想象一下，从Mbappe，Benzema或您选择的任何其他玩家的角度观看游戏（甚至整个游戏）。埃文斯（Evans）和该领域的其他人也希望这些数据最终将进入视频游戏的世界，将真实和数字世界融为一体。

这仅在粉丝方面。