Quả bóng có cảm biến là bóng thi đấu được gắn một bộ cảm biến chuyển động nhỏ ở tâm, ghi nhận gia tốc và chuyển động quay hàng trăm lần mỗi giây và gửi dữ liệu về hệ thống điều khiển. Việc quan trọng nhất nó làm cho trọng tài là xác định chính xác khoảnh khắc bóng bị chạm, điều mà camera đôi khi bỏ lỡ vì nằm giữa hai khung hình.
Công nghệ này xuất hiện ở các giải đấu hàng đầu thế giới vài năm gần đây và gắn liền với việt vị bán tự động. Bài này giải thích bên trong quả bóng có gì, dữ liệu đi đâu, nó giúp trả lời những câu hỏi nào của luật, và những câu hỏi nào nó không trả lời được. Thông số cụ thể khác nhau theo từng thế hệ bóng, nên bài viết theo nguyên lý.
Bên trong quả bóng có gì
Thành phần chính là một bộ đo quán tính, loại cảm biến cũng có trong điện thoại để nhận biết khi bạn xoay màn hình. Bộ đo này ghi nhận gia tốc theo ba trục và tốc độ quay của bóng. Khi bóng bị chân, đầu, tay hay cột dọc chạm vào, gia tốc thay đổi đột ngột và tạo thành một "đỉnh" trong dữ liệu. Đỉnh đó cho biết thời điểm có tác động lên bóng.
Bộ cảm biến được treo ở tâm bóng bằng một hệ đỡ để giữ cân bằng, sao cho trọng lượng và độ nảy của bóng vẫn đạt chuẩn thi đấu. Đây là bài toán thiết kế khó: một vật cứng nằm giữa quả bóng có thể làm bóng bay lệch hoặc nảy khác nếu không được đặt đúng. Bóng có cảm biến vẫn phải qua các bài thử về hình dạng, trọng lượng, độ nảy và khả năng giữ hơi như mọi bóng thi đấu khác.
Pin của cảm biến cần được sạc trước trận, và các quả bóng dự phòng quanh sân cũng phải có cảm biến hoạt động. Nghe có vẻ là chi tiết vụn vặt, nhưng nó cho thấy một điều: dùng bóng cảm biến là thay đổi cả quy trình vận hành trận đấu, không chỉ là thay một quả bóng.
Dữ liệu từ bóng giúp trả lời câu hỏi nào
Không phải câu hỏi nào về bóng đá cũng cần cảm biến. Bảng dưới phân loại rõ chỗ dữ liệu từ bóng có ích và chỗ nó không thêm được gì.
| Câu hỏi | Bóng cảm biến giúp được không | Giải thích |
|---|---|---|
| Bóng được chuyền vào khoảnh khắc nào | Có, đây là việc chính | Đỉnh gia tốc cho biết thời điểm chạm chính xác hơn khung hình camera |
| Bóng có chạm tay cầu thủ không | Có thể hỗ trợ | Dữ liệu cho biết có tác động, camera cho biết tác động đến từ đâu |
| Cầu thủ nào chạm bóng cuối | Có thể hỗ trợ | Cần kết hợp hình ảnh, vì cảm biến không biết ai chạm |
| Bóng đã qua vạch khung thành chưa | Tuỳ hệ thống | Một số hệ thống goal-line dùng bóng có cảm biến riêng cho việc này |
| Cầu thủ đứng ở đâu | Không | Việc này thuộc về camera theo dõi cơ thể |
| Pha va chạm có đủ để thổi phạt không | Không | Đây là đánh giá của trọng tài, không phải phép đo |
Nhìn bảng sẽ thấy dữ liệu từ bóng gần như luôn phải đi kèm hình ảnh. Một mình nó chỉ cho biết "có cái gì đó vừa chạm bóng", không cho biết là ai và bằng bộ phận nào.
Vì sao khoảnh khắc chạm bóng lại quan trọng với việt vị
Việt vị được xét tại khoảnh khắc đồng đội chơi bóng hoặc chạm bóng. Nếu chọn sai khoảnh khắc chỉ vài phần trăm giây, vị trí cầu thủ đang chạy nước rút có thể lệch đi vài chục centimet. Hãy làm một phép tính minh hoạ, theo ví dụ giả định: cầu thủ chạy với tốc độ tám mét mỗi giây, camera ghi năm mươi khung hình mỗi giây. Giữa hai khung hình liên tiếp, cầu thủ đã di chuyển khoảng mười sáu centimet.
Với cách làm cũ, kỹ thuật viên phải chọn khung hình "gần nhất" với lúc bóng rời chân, và hai người khác nhau có thể chọn hai khung khác nhau. Khoảng lệch mười sáu centimet đó lớn hơn rất nhiều so với những pha việt vị bị thổi vì vài centimet. Cảm biến trong bóng ghi dữ liệu với tần suất cao hơn camera nhiều lần, nên thu hẹp đáng kể khoảng không chắc chắn này.
Đây là ví dụ về cách hai loại cảm biến bổ sung cho nhau: camera giỏi về vị trí trong không gian, cảm biến chuyển động giỏi về thời điểm. Kết hợp lại, hệ thống trả lời được câu hỏi "vào đúng lúc bóng được chơi, mọi người đứng ở đâu" tốt hơn từng loại riêng lẻ.
Chạm tay và "ai chạm bóng cuối": những pha cảm biến từng được nhắc tới
Ngoài việt vị, dữ liệu từ bóng còn hữu ích khi cần biết bóng có thật sự chạm vào ai đó không. Ở World Cup 2022, trong trận Bồ Đào Nha gặp Uruguay, có một bàn thắng mà người xem tranh luận cầu thủ nào chạm bóng cuối cùng, và dữ liệu từ bóng được nhà sản xuất dẫn ra để cho thấy không có tác động nào từ cầu thủ được nhiều người nghĩ là đã đánh đầu. Trường hợp này thường được nhắc như ví dụ về khả năng phát hiện những chạm rất nhẹ mà mắt thường không chắc chắn.
Với tình huống chạm tay, logic tương tự: nếu không có đỉnh gia tốc tại thời điểm bóng đi ngang qua tay, khả năng cao bóng không chạm tay. Nếu có, VAR cần xem hình ảnh để xác định tác động đến từ tay hay từ bộ phận khác. Cần nhấn mạnh rằng có chạm tay chưa phải là phạm lỗi; luật còn xét tư thế tay và tình huống.
Khi đọc những tin kiểu "cảm biến chứng minh...", bạn nên nhớ cảm biến chỉ chứng minh có hay không có tác động lên bóng vào một thời điểm. Diễn giải tác động đó theo luật vẫn là việc của trọng tài.
Những hiểu nhầm phổ biến về bóng cảm biến
"Bóng tự biết ai đứng việt vị." Không. Bóng chỉ biết khi nào nó bị chạm. Vị trí cầu thủ do camera xác định.
"Có bóng cảm biến thì không cần VAR." Không. Bóng cảm biến là một nguồn dữ liệu cho VAR, không phải người ra quyết định. Các tình huống đánh giá như phạm lỗi vẫn cần con người.
"Dữ liệu từ bóng được dùng để phân tích chiến thuật trực tiếp trên sóng." Một số chỉ số như tốc độ cú sút có thể được trình chiếu, nhưng mục đích chính của cảm biến trong bối cảnh trọng tài là hỗ trợ quyết định. Việc dữ liệu được chia sẻ cho ai, dùng vào việc gì, phụ thuộc chính sách của từng giải.
"Mua bóng có cảm biến cho đội phong trào là có VAR mini." Một số bóng tập có cảm biến dành cho người chơi nghiệp dư, đo tốc độ sút hay số lần chạm, có thể vui khi tập luyện. Nhưng chúng không được thiết kế để xử lý tranh chấp trong trận và không thay thế trọng tài.
"Cảm biến làm bóng nặng hơn, bay khác." Bóng thi đấu có cảm biến vẫn phải đạt các chuẩn về trọng lượng, kích thước và độ nảy như bóng thường. Cảm nhận khác biệt của cầu thủ, nếu có, thường đến từ thiết kế vỏ và đường may hơn là từ cảm biến.
Dữ liệu từ bóng thuộc về ai và dùng vào việc gì
Một quả bóng ghi dữ liệu hàng trăm lần mỗi giây trong chín mươi phút tạo ra một lượng thông tin lớn. Ở các giải chuyên nghiệp, ai được truy cập dữ liệu này, lưu bao lâu, có được bán cho bên thứ ba hay dùng cho truyền hình không, là chuyện được quy định trong hợp đồng giữa giải, đơn vị cung cấp công nghệ và các bên liên quan. Người xem thường không biết chi tiết, và cũng không cần biết, nhưng nên hiểu rằng dữ liệu thể thao ngày nay là tài sản có giá trị.
Với dữ liệu từ bóng, phần lớn thông tin là về quả bóng chứ không phải về cơ thể cầu thủ, nên ít nhạy cảm hơn dữ liệu từ thiết bị đeo đo nhịp tim hay quãng đường chạy. Tuy vậy, khi kết hợp với dữ liệu theo dõi vị trí cơ thể, bức tranh về từng cầu thủ trở nên rất chi tiết. Đây là lý do các cuộc thảo luận về quyền của cầu thủ đối với dữ liệu của chính họ ngày càng được chú ý.
Ở cấp phong trào, bài học tương tự áp dụng thu nhỏ: nếu đội bạn dùng ứng dụng ghi số liệu tập luyện hay video trận, hãy cho mọi người biết số liệu được lưu ở đâu, ai xem được, và xoá khi có người rời đội. Với cầu thủ nhỏ tuổi, cần sự đồng ý của phụ huynh.
Gợi ý cho đội phong trào muốn dùng thiết bị đo khi tập
Nếu bạn là đội trưởng hay huấn luyện viên phong trào và tò mò về các thiết bị đo, hãy bắt đầu đơn giản và rõ mục đích. Danh sách dưới không quảng cáo sản phẩm nào, chỉ là cách nghĩ khi chọn.
- Xác định câu hỏi muốn trả lời trước, ví dụ muốn biết tốc độ sút có tăng sau một tháng tập không, rồi mới chọn thiết bị.
- Ưu tiên công cụ đơn giản như điện thoại quay video từ một góc cố định trước khi mua thiết bị chuyên dụng.
- Kiểm tra thiết bị đo có ổn định không bằng cách đo cùng một động tác nhiều lần; nếu số nhảy loạn, đừng tin vào nó.
- Nếu dùng ứng dụng có AI để phân tích video, đọc kỹ chính sách dữ liệu, che mặt hoặc xin phép người xuất hiện trong video, nhất là trẻ em.
- Dùng số liệu để so sánh một người với chính họ theo thời gian, không để xếp hạng đồng đội, đặc biệt với đội trẻ.
- Không dùng dữ liệu tập luyện để làm căn cứ phân xử tranh chấp trong trận; trận đấu vẫn do trọng tài quyết định.
Phần tập luyện chi tiết và cách tự quay video nhờ AI nhận xét có bài riêng trong danh mục tập luyện của trang.
Câu hỏi thường gặp
Bóng có cảm biến có được dùng ở mọi trận chuyên nghiệp không?
Không. Bóng có cảm biến thường chỉ được dùng ở những giải có hạ tầng đi kèm, như hệ thống việt vị bán tự động. Nhiều giải chuyên nghiệp vẫn dùng bóng thông thường. Muốn biết giải nào áp dụng, hãy xem thông báo chính thức của giải đó.
Cảm biến trong bóng đo được những gì?
Thông thường là gia tốc và tốc độ quay theo ba trục, với tần suất cao, từ đó suy ra thời điểm bóng bị tác động. Cảm biến không xác định được ai chạm bóng hay vị trí cầu thủ; những thông tin đó cần camera bổ sung.
Dữ liệu từ bóng có thể sai không?
Có thể, như mọi thiết bị đo. Ví dụ một tác động rất nhẹ có thể khó phân biệt với rung động bình thường của bóng khi bay. Vì vậy dữ liệu từ bóng luôn được đối chiếu với hình ảnh trước khi dùng để hỗ trợ quyết định.
Người xem có xem được dữ liệu cảm biến không?
Đôi khi truyền hình trình chiếu một biểu đồ cho thấy đỉnh tác động khi giải thích một quyết định. Dữ liệu thô thường không được công bố. Việc chia sẻ đến đâu tuỳ chính sách của giải và đơn vị cung cấp công nghệ.
Bóng tập có cảm biến cho nghiệp dư có giống bóng thi đấu không?
Không giống về mục đích. Bóng tập có cảm biến thường đo tốc độ sút, độ xoáy, số lần chạm để người chơi theo dõi tiến bộ. Bóng thi đấu có cảm biến được thiết kế để hỗ trợ trọng tài, gắn với hệ thống điều khiển của giải.
Có nên dùng AI phân tích dữ liệu từ bóng tập của đội mình không?
Có thể, nếu bạn xuất được dữ liệu và biết mình muốn hỏi gì. Nhờ AI tóm tắt xu hướng, chẳng hạn tốc độ sút trung bình theo tuần, rồi tự kiểm lại vài con số. Không dán kèm tên đầy đủ hay thông tin cá nhân của cầu thủ, nhất là trẻ em.