四年一度的世界杯号角再次响起，作为竞技体育的巅峰，绿茵场上，胜负总是备受争议的焦点。谁在左右绿茵场上的胜负？
国际足联推崇足球乃是漂亮的运动、悦目的体育，为了从根本上保持它的清白、公平，为球迷带来真正的喜悦，世界杯引入了越来越多的传感器协助裁判判罚。
人眼有“感情”，有主观错误，而传感器传递的数据没有。进没进球，传感器说了算！
一、决定胜负背后的天平：世界杯为什么要引入越来越多的传感器？
在2014年巴西世界杯之前，国际足联一直都在拒绝传感器等高科技介入世界杯赛事中。其中的一条反对理由是，这是人类的运动，应该由人类裁判判决。
为什么拒绝？为什么国际足联在2014年决定引入传感器？
在看历届世界杯引入了什么传感器之前，我们先来看看国际足联为什么要在世界杯中引入越来越多的传感器。
▲球星梅西身上的可穿戴传感器，用于收集运动数据
2010年南非世界杯，在英格兰对阵德国的八分之一决赛中。在上半场英格兰以1-2落后的时候，英格兰名将兰帕德本有机会为英格兰扳平比分，他一脚远射击中横梁弹地入网，虽然从回放中我们可以明显看到皮球已经越过门线，但主裁判并没有看到。
德国门将诺伊尔迅速把球捞出，主裁判示意比赛继续。也即是说，主裁判并未判该球进，兰帕德的那粒明显越过球门线的远程炮轰被当值裁判彻底冷落，即使从慢镜头回放中我们清楚看到该球已经越线进网。
这颗球对英格兰队来说有重要意义，因为主裁判的疏忽裁决，导致英格兰队下半场心态崩塌，最终以1-4大比分不敌德国队。
▲兰帕德破门被冷落这一瞬间将永留世界杯记忆
赛后，德国门将诺伊尔在接受采访时实话实说：正是因为他反应神速，将球门线与横梁之间跳跃的皮球拿下后毫不犹豫直接开出球门球，此举迷惑了裁判，认为皮球并没有越过球门线。
说白了，诺伊尔欺骗了裁判，还不忘在全世界面前炫耀他的机敏。
事实上，绿茵场上因类似裁判判决引起的争议，并不在少数，譬如几乎每个接触体育的人都会听说的马拉多纳上帝之手——1986的墨西哥世界杯1/4决赛，阿根廷对阵英格兰的比赛上，阿根廷球员马拉多纳用手把球攻入了英格兰队的球门，这本违规，但裁判视线被遮挡，最终判定这球有效。
▲马拉多纳上帝之手
还有，世界杯史上裁判判决争议最多的2002年日韩世界杯，葡萄牙、西班牙、意大利等公认强队对阵东道主韩国队，也因裁判问题引起众多争议，2002年日韩世界杯也被球迷评为史上最“黑暗”的世界杯。
二、为什么球员不能申诉？不能改写结果吗？
作为世界第一大运动，最有魅力的运动，足球与其他赛事具有比较不同的判罚机制。
绿茵场上，裁判具有至高无上的权力，主裁判可以对任何在体育场里的人出牌，包括但不限于球员、教练、队医、记者、观众。。。等等，只要裁判认为干扰了比赛进行或有任何其他理由，主裁判都可以让他离开这片绿茵场。
同时，最重要的是，对进球结果，裁判无论怎么判，事后受到多少批评，比赛结果都不会改变。也即是说，球场上裁判的结果就是最终结果，事后可以申诉，国际足联也可以将裁判“拉黑”——禁止从业。但该比赛的结果，不容改变。
因此，足球比赛不像其他许多体育比赛一样，可以通过申诉获得理想的结果。而这也凸显了，使用更多高科技去协助裁判进行判决的重要性，这个呼声，在2010年世界杯到达了顶点。
三、传感器等高科技在绿茵场上被歧视？国际足联主席道歉，2010年世界杯后态度转变
事实上，一直以来，国际足联对于传感器等高科技进入绿茵场，协助比赛判决等，都是持消极态度的。
国际足联认为运动是人的运动，球员会犯错误，裁判也会犯错误，那么这样那样的错判、漏判，就让球迷们有了茶余饭后的谈资，这也是足球运动的一种魅力。
然而，球员可以犯错，但裁判作为规则的维护者和执行者，犯错直接受损的是足球这项运动的全球形象，而这本该可以避免。
除了足球外，网球、板球、橄榄球等许多大型体育项目，都早已接受高科技在比赛中的应用，譬如采用高倍率图像传感器的“鹰眼”系统技术的大满贯网球赛事，大大降低了误判几率。
在2010年南非世界杯，英格兰对阵德国的比赛被误判的同一天，墨西哥与阿根廷的比赛中，阿根廷的第一个进球明显越位在先，但裁判并没有判罚。一天中，两次出现裁判的巨大失误，让国际足联受到压力。
▲国际足联主席布拉特道歉
赛后，国际足联主席布拉特对英格兰和墨西哥队道歉：“我也对裁判的明显错判感到不满，但这不意味着世界杯和足球的末日，因为这样的事情确实会发生。”
并且说：“在发生这一系列事件之后，如果仍继续拒绝讨论运用球门线科技（辅助裁判）的话，那确实说不过去。”
至此，国际足联对在绿茵场上应用高科技的态度，发生了明显改变。
四、历史性时刻，14年巴西世界杯首次引入传感器！彻底解决是否进球的争议！
随着国际足联态度的转变，四年后，2014年在巴西举办的世界杯，成为历史上首届引入传感器高科技的世界杯。
该技术被称为门线技术，可以通过判断球是否越过了球门线来确定进球是否有效。国际足联一直以来都反对引入门线技术，而只是依靠场上裁判执法。2012年7月，国际足联终于全票通过了在正式比赛中使用门线技术的决议，并在2014年巴西世界杯首次使用。
该门线技术由传感器技术大国德国的一家名为GoalControl的公司开发，该传感系统使用了14台摄像机，摄像机基于超高速的CMOS图像传感器，据GoalControl公司介绍，这些图像传感器可以每秒500张的速度拍摄照片。
这些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。
▲巴西世界杯上的门线技术
▲门线技术演示与裁判佩戴的手表
五、“乌龙球”？门线技术首次发威！
在2014年巴西世界杯，法国对阵洪都拉斯的小组赛上，比赛第48分钟，法国队卡巴耶右路送出精准传中，本泽马禁区内左脚凌空垫射，皮球打在右侧立柱内侧弹下，这个球本来没有进，但在皮球弹向门将巴拉达雷斯时，巴拉达雷斯慌乱中将球碰了一下，然后迅速将球从球门里捞出。但巴西籍裁判里基示意皮球已经越过门线，给出进球有效的手势。
随后，门线鹰眼开始回放“答案”，这粒进球越过门线1.4892厘米，鹰眼将该球判定为进球。此外，主裁判手腕上佩戴的手表也第一时间显示“进球”的消息。在门线回放之后，国际足联将这粒进球算在洪都拉斯门将头上——记为乌龙球
▲门线系统回放
如果按照以往由裁判肉眼进行判定，则该球几乎是不可能被认为是进球的，没有门线技术，没有这些传感器，可能出现2010年英格兰对德国的判决失误。
是否进球？从此将不再是争议！
引入更多传感器，2018年俄罗斯世界杯首次使用VAR视频回放技术
2014年巴西世界杯，基于高速图像传感器（摄像头）的门线系统发挥了巨大作用，解决了是否进球的争议问题，那么怎么解决球场上的犯规问题？
在2018年，国际足联决定引入更多的传感器，在俄罗斯世界杯上，首次使用了VAR视频回放技术，并历史上除了现场裁判员外，设置了13名视频裁判员。
VAR是视频辅助裁判（英語：Video assistant referee）的缩写， VAR系统基于一系列图像传感器（摄像头）、3D越位线系统及VAR信息系统，协助主裁判于赛事现场作出更准确的判决，确保比赛的公平性。
VAR的主要作用是提供相关证据帮助推翻裁判原来的判决，在回放中生成3D越位线等图像，有助裁判直观了解事发情况。
▲2018俄罗斯世界杯VAR系统间
六、世界杯历史上第一个VAR判决！惩罚了这个犯规！？
在2018年俄罗斯世界杯，法国对澳大利亚的小组赛中，比赛进行到第56分钟，世界杯历史上第一个通过VAR视频助理裁判技术产生的判罚诞生。
法国球员格列兹曼接到队友的直塞球，单刀杀入禁区，澳大利亚后卫里斯登铲球，但并没有碰到皮球，而是压住了格列兹曼的右脚后跟，导致其摔倒在禁区内。
裁判先是示意比赛继续，随后通过VAR回放判定点球，并且向里斯登补发了黄牌，格列兹曼操刀主罚左脚抽射破门，1-0法国队领先。
这个判罚，如果通过裁判的肉眼，可能会被遗漏
七、22年卡塔尔世界杯，首个内置传感器比赛用球！基于传感器的人工智能的判罚系统登场！
越位是足球场上最多的犯规事件之一，同时也是较难分辨，关于越位的判决常常具有争议性。
此前，关于越位的判决，主要基于裁判肉眼，以及VAR系统推出后的视频回放，但这样耗费时间较长。在2022卡塔尔世界杯上，国际足联启用了基于智能传感器的人工感知系统，来协助裁判判定越位。
该系统称为半自动越位技术（SAOT），这套系统将利用人工智能来辅助主裁判做出更精准的越位判罚，最大程度降低越位误判情况的出现。
SAOT包括摄像头（图像传感器）、传感器和人工智能软件3个部分。
传感器主要内置于世界杯比赛用球AI Rihla（ “逐梦之旅”）内，足球采用了CTR-CORE 技术，其中包括一个中央芯片，可以以每秒 500次的速度跟踪每个球员的触碰；它有一个悬挂系统，使用惯性测量单元（IMU）传感器，每秒钟可收集高精度的球运动数据并发送给裁判端。
▲22年卡塔尔世界杯比赛用球AI Rihla（ “逐梦之旅”）
▲CTR-CORE核心和惯性测量单元
摄像头（图像传感器）位于每座球场顶部，使用12个专用摄像头来跟踪每名球员的29个数据点位，以此计算他们在球场上的确切位置，数据点位包括判定越位时所涉及的肢体和躯干。
人工智能软件将会对球场内图像传感器和内置于球的IMU单元收集的数据进行综合分析，在球员越位犯规时，人工智能软件会向视频助理裁判（VAR）自动发出越位警报。当裁判完成判罚后，SAOT会在球场屏幕上播放3D动画图像，以此来向观众展示裁判做出判罚决定的依据。
据测算，相比此前用视频回放+人工辅助的方式来判断越位，基于传感器的SAOT系统可以将越位判罚的平均耗时从70秒减少到25秒钟。
为了提高成绩，传感器早已遍布球员全身
世界杯上，除了以上这些直接被用于赛事的传感器外，还有许多传感器被用于球员的训练和比赛数据的收集上。
譬如，每个球员量身定做的战靴——球鞋，早已内置了各种智能传感器。
德国队在2014年巴西世界杯上所穿的球鞋是阿迪达斯研发的adizero F50，这款鞋的鞋底设有专门搜集数据的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、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。
2018年世界杯比赛用球鞋也加入智能传感器，可以测量步频、运动轨迹等数据，球迷可以通过传感器看到球星们的动作，而例如平均速度等资料，教练也可以第一手掌握信息，而梅西等著名球星已经穿上了这些智能球。
早在2018年俄罗斯世界杯上，数字化表现和跟踪系统（EPTS）被首次全面采用。它的主要功能是将运动员的时空信息自动化采集并数据化呈现，从而实现对训练与比赛的数字化阅读。借助摄像机与可穿戴式传感器，EPTS系统能够追踪球员以及足球的运动信息，并通过平板电脑向教练员提供球员的统计数据、位置信息以及相应的视频剪辑，帮助教练员进行赛场上的决策
作为EPTS的一部分，Catapult可穿戴传感器也被获准使用。这款运动员智能追踪系统的核心部件是一个穿戴在运动员肩胛骨中间、火柴盒大小的卫星定位装置，可以监测运动员的跑动距离、速度、跑动节奏、受冲击负荷、心率等多项数据，并进行深入分析。
世界杯场上，传感器早已渗透了每个角落。事实上，传感器已经与我们的生活密不可分。
早在世界杯开始大规模应用传感器前，球员们早已使用各种穿戴式传感器来收集运动数据，从而通过分析这些数据来辅助训练，提高成绩。
从2014年巴西世界杯开始，世界杯场上应用越来越多的传感器来协助裁判判决，让比赛更清白、公正，为球迷带来真正的喜悦和快乐。
然而，也有球迷质疑，有了这些传感器，固然少了争议，但是足球还有它的魅力吗？
