传说本次卡塔尔世界杯的足球里面有黑科技，其中有一颗神秘的芯片。
北京时间11月21日凌晨，2022卡塔尔世界杯揭幕战正式打响，比赛进行到第3分钟，厄瓜多尔队球员瓦伦西亚在禁区起脚攻门，率先拿下本届世界杯首个“进球”，但遗憾的是，这粒进球因越位被判无效。有人看不懂这个判罚，甚至认为是吹黑哨。这个判罚确实被黑了，被黑科技"黑"了。这个越位被检测到，全靠“半自动越位识别系统”。整个“半自动越位识别系统”主要由特制摄像机、球内传感器和人工智能系统三部分组成。一旦检测到越位发生，系统将自动向视频助理裁判发出警报，协助进行判断，随后视情况与场上主裁判沟通。主裁判判罚完成后，系统会生成3D动画图像，在场内大屏幕以及电视上*放播**，以更直观地展示球员越位的具体位置。下图是半自动越位识别系统的动画。
半自动越位识别系统的动画
世界杯比赛正式用球的内部 ©阿迪达斯官网
内置的传感器和悬挂系统 ©阿迪达斯官网
看到这里，肯定大家都想拥有一个这样的足球。有些球迷兴致勃勃地买了一个世界杯足球，打开一看，里面空空荡荡，很失望。大家有没有兴趣自己做一个呢？你也可以！
其实IMU并不神秘，我们的手机中都有一个IMU芯片。IMU 惯性测量单元(Inertial Measurement Unit) 是测量物体三轴角速度和加速度的设备。一个IMU装有三轴陀螺仪和三轴加速度计，来测量物体在三维空间中的角速度和加速度。
手机界面中显示的加速度和陀螺仪传感器的数据
上图是我手机中的加速度和陀螺仪传感器的数据，你的手机应该也有。当手机静止不动的时候，这些数据都是不变化的，屏幕上看到直线，不同颜色代表不同的坐标轴。当你晃动手机或者环境中有震动时，这些数据就开始变化。
卡塔尔世界杯的足球中心就是安装了这样一个传感器，当球被踢中时，加速度和陀螺传感器的数据发生变化，这个数据以500Hz的速度被无线发射出去，计算机接收到后，根据数据计算出击球时刻，再结合摄像头获得的运动员姿态进行人工智能判断。
现在，我们讲一下需要的材料：
一、IMU惯性传感器
IMU惯性测量传感器
外形尺寸36mm*36mm*15mm，内部装有电池，满电待机>90天，连续工作>25小时,支持蓝牙5.0和串口通讯。万能的淘宝就可以买到，只要100多元。
二、环氧树脂
环氧树脂和模具
土豪可以采用环氧树脂将IMU模块封装起来，封装起来就取不下来了。要粘接密封的部位需要保持干燥、清洁，按配比取量， A、B剂混合后需充分搅拌均匀。请按照厂家要求使用。此处不赘述。
步骤：
1 在球的内部，选择若干悬挂点，根据悬挂点的个数及位置，裁剪出适当长短的悬挂绳。
2 将IMU放入模具中央，将所有悬挂绳的一端固定在指定位置，注意：留出充电接口。
3 将环氧树脂灌入，等待其完全固化。
4 将悬挂绳的另一端用胶水固定在足球内表面。
用环氧树脂浇灌这一步，也可省去，只要有一个球形塑料容器内将IMU固定好，加入棉花橡胶等填充物亦可。
效果展示
安装完毕后，按照厂家说明书，脸上电脑，就可以欣赏效果了。
姿态演示效果
三维轨迹演示效果
当然，我们手工制造的带芯片的足球不可能实现世界杯上的检测越位的效果，因为没有摄像头和后面人工智能软件系统的配合。
声明： 此文只是对带“芯片”的可能的制造过程的技术路线的探讨，对实际效果不负责任。作者没有对上述过程进行验证，当然如果有土豪赞助作者确信这是可以做到的。如果有友友想尝试，请确信有这方面的专业技能，可以咨询作者。
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