| 2014巴西世界杯上的高科技产品 |
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| (2014-6-18 13:23:13) 1591人次浏览 |
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1934年，电台第一次开始实况转播足球世界杯。 1954年，电视第一次被用于足球世界杯转播，但只有录像。 1958年，第6届世界杯第一次出现电视直播，全世界各地的球迷们可以通过卫星信号即时观看比赛。1970年，第9届世界杯出现了比赛迁就电视的情况，有部分比赛改在酷热的中午12点进行。
1974年，第10届世界杯，德国人为世界杯引入了彩色电视转播。
1978年，第11届世界杯全球有96个国家和地区、12亿人能看到世界杯盛况。中国部分大城市的球迷，第一次坐在家中见识了世界杯。
1996年，BB旗开始应用于裁判工作。
2002年，第17届世界杯首次使用了多信号转播，部分场次使用了高清信号，首次在球门的球网上安装了摄像机。
2004年，国际足联讨论在足球中植入芯片。
2006年，无线耳麦开始第一次进入世界杯，第一次采用RFID门票，第一次采用移动指纹鉴别系统用于安全工作，第一次采用高清数字电视格式进行转播。
2007年，阿迪达斯研发出第一个智能芯片足球，但未获应用。
… …
2014年的巴西世界杯已经正式拉开了帷幕，球迷们已经开始四年一度的狂欢，啤酒、球赛、欢呼将伴随着这个夏天，直到大力神杯再一次被举起。虽然云集了全世界最优秀的足球运动员，但我们在本届世界杯上还看到了大量最先进的技术装备，它们也使其成为了最具科技感的一届世界杯。
GoalControl-4D球门线跟踪
GoalControl是本届世界杯官方的球门线技术提供商，其GoalControl-4D追踪技术通过一个监控相机和软件，能够准确地识别足球是否真正地越过球门线，减少误判情况。这一技术的采用将大大减少裁判因素造成的比赛结果不公正，比如2010年的南非世界杯，英格兰对德国的1/8决赛中，英格兰被吹掉的一个已越过门线的进球，如图1。
图1
图像显示兰帕德的射门明显已经越过门线，但当值主裁称，他们当时凭肉眼无法看到这个位置。
此前FIFA（国际足联）主席布拉特更倾向于使用门线裁判，但经过这次严重的门线误判，让国际足联下决心采用门线技术。在经过几年的试验再试验，投标过后，这家名不见经传的德国小公司--GoalControl GmbH（入球控制股份有限公司）脱颖而出，击败了英国老牌体育技术提供商Hawk-Eye Innovations（英国鹰眼科技公司）。
图2
据悉，一个体育场的屋顶和过道上需要安装14台高速摄像机在不同位置，每个球门由7台监控。以实现三维扫描和跟踪捕捉。另外此技术还能提供多角度的3D画面，储进球时的所有画面及相关事件，满足比赛中直播与赛后录像的需求。
每座球场安装门线技术的费用大约为17万英镑，每场比赛的运营费为2500英镑。
说说裁判手上那块手表
GoalControl表示，这项技术经过多年研发，能够准确地识别出移动物体，能够以每秒500fps的帧速追踪足球、精度达到了5毫米，配套的图像处理软件会将画面中的球员和裁判过滤，每隔2毫秒（1毫秒=0.001秒）定位一次皮球在3D空间内的位置。当足球穿过球门线后不到1秒钟，裁判所佩戴的手表会收到震动和视觉提醒。
图3
不少关注可穿戴设备的同学可能对这个手表更感兴趣，基于保密协议和安全原因，GoalControl并没有公开手表的制造商以及传输速率、协议等参数。但是！我们的记者了解到，该设备的设计是与德国弗劳恩霍夫集成电路研究所（Fraunhofer Institute for Integrated Circuits）合作完成的，基于德州仪器的一系列芯片方案。它使用了弗劳恩霍夫集团的专利软件和协议。国际足联批准的设备工作频率范围在865~870MHz和915~930MHZ.
在6月14日凌晨B组的一场比赛中，GoalControl系统首次发威：第61分钟，智利队球员巴尔加斯挑射攻门，澳大利亚中后卫威尔金森在门线上解围。GoalControl系统随后显示，皮球并未越过球门线，主裁判的判罚非常准确。
6月16日凌晨E组小组赛法国对阵洪都拉斯的下半场比赛中，本泽马的射门击中球门立柱后弹回，洪都拉斯门将球捞出，但门线技术显示本泽马的射门最终造成巴利亚达雷斯自摆乌龙形成进球。有趣的是，裁判判定进球有效后，洪都拉斯队的主教练苏亚雷斯却极为不满，似乎并不信任这一科技手段。随后，法国队主教练德尚“热情”的替他解释了一番。
虽说没被选上，但老牌体育技术公司鹰眼的门线技术也是很牛的，如图4
图4
高科技义肢
虽然2014巴西世界杯开幕式仅有25分钟时长，看起来很不过瘾，但是一些桥段和元素还是非常积极的。最动人的一幕莫过于一名叫平托的巴西瘫痪少年身穿“脑控外骨骼”，踢出了本届世界杯的第一脚球。这种外骨骼能够让瘫痪患者重获行走能力。这件看着有些像是奇装异服的东西，成为亮相本届世界杯上的首件高科技产品。
图5
事实上，这一幕早在2002年，便出现在巴西神经学科学家尼可雷里斯（Miguel Nicolelis）的脑海中，它的工作原理是利用机动金属支撑结构支撑瘫痪青年的大腿，同时帮助他的大腿弯曲。将微型传感器植入头皮或脑内的电极探测大脑电信号，当传感器感受到运动后，就会无线传输给身上的一台电脑，后者将信号转化成具体的动作，传输给电动的腿部支架，从而让人走动起来。
图6
研究人员还为外骨骼安装了一系列传感器，将触感、温度和力量等信息，通过显示器或振动电机反馈给佩戴者。
图7
经过长时间的研发以及来自世界各地156名科学家的努力，最终在本届世界杯的开幕式实现。这套义肢不仅仅能够让瘫痪的残障者移动，甚至还能反馈数据，所以他们能够感觉到与足球的接触。我们希望这项技术能够变得更轻便、易用，更广泛地应用在医疗、复健领域。
图8
除医疗领域外，外骨骼还有着广阔的应用前景：它不仅可以保护支撑肢体和器官，更能提供额外的动力、增强机能，甚至可以让人像“钢铁侠”那样，完成超越极限的高难度动作，执行作战任务。
图9
人墙定位喷雾剂
在揭幕战巴西队与克罗地亚队的比赛中，主裁判西村雄一拿出的任意球“神器”让球迷眼前一亮：比赛进行到第42分钟，内马尔突破被放倒，西村雄一吹罚禁区前沿任意球，克罗地亚的人墙不甘寂寞，跃跃欲试希望向前移动脚步，只见西村雄一从腰间拿出一个小罐子，上前俯身横跨两步，便在人墙面前喷出一道白线，球员见状老实了很多，规规矩矩地站在线外。
原来，这是本届世界杯上的另一件高科技产品，名曰“人墙定位喷雾剂”，专门供裁判为人墙画线而用，这种泡沫线不含任何有毒成分，两分钟之内会自动消失，不会在赛场上留下痕迹。
图10
有人形容这喷雾就像大师兄用金箍棒画的圈圈……
足球比赛中，为了给罚球者制造难度，组成人墙的防守球员往往不遵守最近9.15米的人墙距离要求，总是希望往前凑一凑。此前，人墙是否“达标”，全靠裁判的经验和眼力；如今，裁判只需画好白线，防守球员就很难“越雷池一步”了。
此外，这种喷雾还能被用于限定定位球的摆放位置。进攻球员在获得定位球机会后，喜欢趁裁判不注意，把皮球往前扔几米、“拱一拱”，以拉近与球门的距离。如今裁判只需用喷雾画个圈子，球员就只能老老实实原地罚球了。
阿迪达斯Brazuca足球
还有一项不得不提的高科技产品，那就是本届世界杯的官方用球“桑巴荣耀”.
这颗官方用球由阿迪达斯生产，运用了最新的球面构造技术，使用了六块相同重量和圆度的聚氨酯板拼接，拼块数量少于2010年南非世界杯用球“普天同庆”的8块和2006年德国世界杯用球“团队之星”的14块，堪称“有史以来最圆足球”，稳定性及空气动力学性能更佳，在糟糕的雨天也能够实现完美的平衡性。另外，它还经过了NASA的风洞测试，可实现最佳空气动力学效果，相比之前的型号拥有更好的飞行速度和精度。
6月14日，墨西哥队在大雨中与小组赛首个对手喀麦隆队接战。尽管场地湿滑，“桑巴荣耀”的表现依然非常稳定，没有普通足球常见的拖泥带水、滚动飘忽的问题。
另外阿迪达斯还开发了特别版的“桑巴荣耀”，它内置了6个GoProHD高清摄像头，能360度无死角拍摄，名为“Brazucam”，配备定制的防抖软件，它不会作为比赛用球登场，而是在世界杯开赛前被带到世界各地展示，并录制了一段第一视角的宣传片。现在，这枚足球已经可以买到，售价为100英镑（约合人民币1052元）。
图11
桑巴荣耀“的产地是中国深圳，由阿迪达斯的合作伙伴Longway公司代工。
2011年，阿迪达斯发布了支持miCoach功能的adizero F50足球鞋。本届杯赛是这款球鞋第一次亮相世界杯。它在鞋底设计了特制凹槽，用于放置miCoach速度传感器。
miCoach速度传感器可以捕捉到球员360°的动作，记录瞬间速度、平均速度、最快速度、冲刺次数、移动距离、高强度水平下的移动距离、步伐及步幅率等关键指标，最多储存7小时的运动数据，并可以将数据无线传输到电脑上，帮助球员和教练精准分析场上表现。
围绕miCoach服务，阿迪达斯还开发了一款miCoach Smart Ball.这只足球内置了传感器，可以记录触球位置、力度、球的旋转速度以及飞行轨迹等，并把数据通过内置的蓝牙4.0芯片发送至手机应用。球员可以根据这些数据制定训练目标，提升技巧。
这款足球还带有无线充电功能，放在专用底座上即可充电。如此”神器“自然不会便宜，全套售价高达299美元。
耐克Mercurial Superfly球鞋
作为阿迪达斯的老对手，耐克则将重点放在球鞋上。以C罗为代表的巨星都将在世界杯穿上这款球鞋比赛，可以说是最好的广告。球鞋采用了带有细微纹理的Flyknit面料可带来赤足的感觉和舒适度，在前脚掌设计了一对可自动调节的伸缩鞋钉，能够根据地面和压力情况实现3毫米的伸缩；同时轻质复合材料能够有效增加动作范围，全碳底板提高了稳定性和反应能力，实现更灵活的脚部动作。这款球鞋售价为275英镑（约合人民币2892元），已经随世界杯开幕而正式上市。
图12
彪马按 摩球衣
意大利队素以帅哥如云着称。本届比赛，该队的最新战袍除了依旧紧身、挺拔外，还带有”微按 摩“的神奇功能。
这款球衣的制造商彪马宣称，球衣包含独特的”PWR ACTV运动弹性胶带“，能对球员身体起到”微按摩“作用，使球员在疲劳后最大限度提高肌肉力量，缓解肌肉紧张。
根据弹性胶带分布区域的不同，其作用也不尽相同：上衣前方的胶带有利于横膈膜的收缩，促进深呼吸同时能够刺激腹肌；背后的胶带位于肩胛骨和后腰处，帮助球员保持体态和增加稳定性。
图13
此外，球衣的外观也让球员们印象深刻。意大利队长布冯盛赞，球衣的设计细节“蕴藏了意大利风情”。
索尼F65 8K摄像机
全球范围内的大型体育赛事，是各大科技公司推广他们先进产品和技术的最好时机。四年前在南非，3D技术被认为是未来的主流，但是！但是！在巴西世界杯上却没有了3D的踪影，4K被热捧。虽然4K直播尚未普及，但体育盛事向来不缺爱现的科技企业，所以索尼提供了三场8K信号比赛转播（包括总决赛），也就不足为奇了。
拍摄8K视频的摄像机为索尼F65，被广泛用于好莱坞大片拍摄，通过两个4K传感器实现8K超清晰画质，能够实现极为细腻的细节镜头捕捉。4K转播技术的常见分辨率包括3840×2160和4096×2160两种规格，清晰度可达高清分辨率的4倍。
图14
索尼还计划用他家的全套4K设备来做电视直播，包括CineAlta 4K摄影机的AV存储单元和4K视频多格式切换器。不过目前，国际足联还在与世界上少数几家具有4K直播条件的电视直播商谈判。
相比之下，我国电视节目的分辨率一般是720×576.采用4K技术转播世界杯，将能带来更加逼真的观看体验，可谓纤毫毕现。但是，用户若要观看4K节目，需要首先准备一台4K电视机，而这类产品普遍价格高昂，远未普及。FIFA则希望在城市广场等公共区域设立大屏幕，播放4K比赛视频。
国内观众想要观看4K信号的超高清比赛转播，需要等上更长时间。CCTV体育频道总监江和平此前表示，世界杯期间央视用4K技术转播的3场比赛，将只进行收录，不会对外播出。这意味着，即使是家里有4K电视的球迷，也暂时无法看到4K比赛直播了。
网络连接在世界杯前夕，巴西电信着重对网络进行了升级，以便为全世界球迷提供更好的服务。目前，巴西的主要城市已经拥有超过70万个WIFI热点覆盖，4G信号也更为广泛，球迷们可以在观看现场比赛时随意发送社交消息。
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