世界杯来临盘点足球比赛和训练中的那些黑科技

俄罗斯世界杯足球正在热战，全世界的球迷在享受这足球盛宴的同时，有没有注意过，如今的足球比赛，早已经不是上世纪的模样。科技化、数据化的的足球发展之路已经越来越被业界认可，从球衣、球鞋、足球，到卫星和摄像转播系统，再到裁判的“法眼”，在世界杯上，高科技的创新从来都没有停止过。

下面，我们就是盘点一下那些应用在足球比赛和训练中的“黑”科技。

足球门线技术

门线技术的英文叫做GLT，是英文goal-line technology的缩写。负责制定国际足联足球规则的国际足球协会理事会(IFAB)对门线技术给出了明确的解释：能立即对球是否越过门线做出判断的技术，要做到恰到好处。IFAB还明确了两个要求，不能打断比赛和能支持裁判判罚。目的是让裁判不需要通过终止比赛或看回放录像才能判断进球与否。

由瑞士联邦材料科技实验室领导的门线技术测试从2011年8月就开始了，门线技术主要是通过GoalControl、鹰眼系统、Cairos GLT系统等三类系统实现。

GoalControl

2014年巴西世界杯采用的是德国一家名为GoalControl的公司开发的球门线技术系统，每套系统耗资10多万欧元。该系统利用14台高速摄像机向架设在球场顶部的数据间传送数码照片，经过对数据的分析再把结果传送到裁判所戴的特殊手表上，如果确定球过了门线，手表上就会显示“goal(进球)”。整个过程用时不足一秒钟。

鹰眼系统

鹰眼系统由马诺尔研究公司（Roke Manor Research Limited）的工程师们开发，已在板球，网球和斯诺克运动中采用。此系统基于三角原理并使用由设置在场地不同区域的高速摄像机提供的视觉图片和时间数据。

Cairos GLT系统

此系统由阿迪达斯与Cairos Technologies AG联合开发。此系统由装于禁区下和门线后的细缆线构成。电缆中的电流会产生磁场，当球在球门区域时，该磁场可由球中的传感器接收。球中的传感器会测量磁场并将球的位置信息传给球场周围的接收器并转发给中枢计算机。计算机会根据数据来计算球是否穿过球门线，当确认得分时，电脑会向佩戴特制手表的裁判发送进球信号。对于该技术是否会延误比赛，Cairos声称上述一系列动作可以在微秒量级的时间内发生。

GPSports

近年来，很多足球运动员在训练或热身比赛时都穿着一件神似胸罩的东西，这种神奇内衣到底有何作用？

2000年，法西奥尼和同伴大卫·卡梅伦共同研发了GPSports内衣。这套产品就能用GPS实时监控运动员们的跑动距离和心率。而且在场上，运动员们的阵型保持得怎么样，哪位运动员需要休息，哪位运动员有伤病发生的危险，哪位运动员在消极怠工等等问题都能用数据客观地展示出来。

内衣的背部放置了一个15赫兹的GPS数据接收器，只有几十克重，不会带来不适感，能实时反映运动员的位置和跑动距离。正面配备了一条心率带，能记录运动员们的心率变化。另外还有多轴加速计，陀螺仪。

运动场边放置了一个接收天线和一台计算机，接收内衣里传来的数据，然后记录在存储器里，再同步传输到计算机进行实时分析和比对。通常，一套设备最多能记录200米内的50名运动员的数据。

GPSports的主要作用

有效预防运动猝死

近年来，足坛发生了多起球员因心脏问题猝死的事件。法西奥尼表示，运用这套设备就能够预防这样的悲剧发生，“我们的仪器能实时监控球员的心率情况，一旦发现有心率不齐、间歇性跳动或心跳过速的情况，系统将会报警，那么他的教练或队医就能马上发现。”

测试

运动员场上位置、速度、距离和加速度、心率（最大心率和平均心率）、冲击负荷、反应时间、耐力、疲劳负荷。在比赛和体能训练中交互式管理运动员。分析软件可以输出日常报告和分析，便携系统可以在训练或主客场使用。

康复分析

在伤病康复阶段，该内衣可以监控运动员的速度、心率、跑动距离、加速度和运动负荷。对每个运动员设置个性化报警，一旦运动员超过允许值，软件将报警，确保安全。

体能分析

GPS可以捕捉运动员更多动作细节，无论是在运动或休息，运动员的体能状况都能被准确测算出来。

战术分析

通过无线实时技术可以看到运动员移动动画和场上阵型，让教练根据科学数据制定战术。

视频助理裁判VAR

Video Assistant Referee有两层意思：

1、是视频助理裁判员，他（们）和位于边线的助理裁判、位于中线的第四官员一样，都是协助主裁判进行判罚的比赛官员；

2、是包括视频助理裁判员和配套装备、流程、规范等在内的一整套辅助判罚系统，旨在通过高科技的力量尽可能实现精准判罚，避免不必要的失误，从这个意义上来讲，它和门线技术一样，都是利用科技追求完美比赛的手段。

国际足球协会理事会（IFAB）对VAR的宗旨提炼为:“最小的干扰，最大的益处”

VAR的适用范围：

1、进球得分/无效——排除可能的犯规行为（比如越位、犯规、故意手球或者其他违规动作），确保进球准确无误。

2、球点球——准确核实犯规地点与犯规行为、不漏过一个点球，也不“创造”一个点球。

3、直接红牌——准确核实直接红牌的犯规动作。

4、错误判罚——当裁判员的红黄牌发错人了，或者不确定发给谁（常见于人多手杂的群体纠纷）时

当出现上述四种（重大）事件时，视频助理裁判须予以协助。

VAR协助流程：

1、当上述需要视频助理裁判员协助的情况发生时，裁判员通知VAR或者VAR通知裁判员判罚需要核实。

2、视频助理裁判员通过多角度的视频系统迅速综合制作出回放内容。

3、裁判员：①在场边裁判席观看由视频助理裁判员提供的相关视频信息，之后做出相关决定；②根据视频助理裁判的建议，（不看回放）直接做出相关决定。

从上面的流程可以看出，VAR说到底其实还是定义在助理裁判的范畴里面，看与不看、判与不判的最终决定权还是在主裁判那里。

智能化球鞋

曾经阿迪达斯的adizero F50球鞋一经面世便引起轩然大波，它率先将智能科技引入了竞技领域。抛开这款足球鞋在球鞋材质和工艺领域的最新工艺不说，单从科技的角度来看，阿迪达斯在鞋底设有特制的凹槽，用于装配专门搜集数据的miCoach速度传感器。miCoach速度传感器可以捕捉360度的动作，并记录包括瞬间速度、平均速度(每一秒都记录在内)、最快速度(每5秒记录一次)、冲刺次数、移动距离、高强度水平下的移动距离、步伐及步幅率在内的关键性指标。在比赛或训练中，miCoach可以储存长达七小时的运动数据，并和个人电脑进行无线传输连接。

有意思的是，普通球迷也可以来体验这款神奇球鞋的魅力。阿迪达斯称，miCoach传感器捕捉到的个人统计数据，未来可以上传到Facebook上与好友分享，在朋友间展开一场有趣又激烈的竞技大战，同时还可以下载梅西等阿迪达斯签约球员的统计数据进行比较。另外，个人统计数据还可以加入miCoach官网的训练计划，获得各大俱乐部专家为用户量身定制的个性化指导方案。

miCoach智能足球

这个足球能将被踢击的猛烈程度通过用于iPhone和iPod touch的adidasmiCoach Smart Ball应用传递，提供该球的目视飞行轨迹、描述其旋转情况以及显示其落点。然后，这些数据便可以用于帮助训练运动员，提供如何改变踢球技术的教练指导，例如弯曲任意球、电梯球无回旋，以及产生更多的射门能量。

在运作中，一个六轴MEMS加速计传感器包被悬挂在智能足球的中间，当足球被踢时，该传感器包便会连续测量飞行特性，并且使用Nordic nRF8001，将数据通过蓝牙智能无线技术传输到智能手机或平板电脑。

阿迪达斯特别开发了一款专有的应用程序，分析主要的足球参数数据，可以准确地计算足球被踢击的强度、发射角度、旋转速率、旋转轴和速度，还有目视飞行轨迹，以及具有一个拍摄踢球视频并逐帧重放的选项。这些综合的信息以前从来没有可能获得，而现在可以用于帮助运动员提升他们的比赛实力，无论是独自踢球，与朋友一起或者在球队教练的监督下，实力都可以得到提升。

能通过踢球发电的足球场

在尼日利亚的一所大学里，有个可以“自己”发电的球场。这个球场是由英国创业公司Pavegen为其提供能源解决方案，它结合了动能与太阳能一起发电。

在球场的地面，Pavegen为其铺设了一层可以捕获球员运动动能的“瓷砖”。通过这些瓷砖收集的电力，加上太阳能板产生电力就可以满足球场的用电量，甚至一个社区的电量都可以由其提供。这么看来应该要把这项技术引进国内，在每一个社区都起一个球场，既能满足用电需求，也能推动足球发展。