Cảm biến 'siêu tinh vi' trong quả bóng World Cup 2026

Quả bóng Trionda. Ảnh: FIFA

Một tình huống tưởng chừng sẽ gây sóng gió ở trận đấu giữa Thụy Điển và Tunisia ngày 15.6 đã được giải quyết một cách nhanh chóng và thuyết phục nhờ công nghệ hiện đại, khi tiền đạo Alexander Isak của Thụy Điển chạm bóng trước người đồng đội Mattias Svanberg, một cảm biến trong quả bóng Trionda ngay lập tức 'lên tiếng' với bằng chứng không thể chối cãi.

Nhờ đó, trọng tài đã chính xác xác định Svanberg không việt vị, bàn thắng được công nhận. Đây không phải lần đầu tiên công nghệ này phát huy tác dụng, bởi tại World Cup 2022, chính nó đã xác định rằng siêu sao Ronaldo không phải người cuối cùng chạm bóng trong bàn thắng của Bồ Đào Nha trước Uruguay, dù anh khẳng định điều ngược lại.

Trái bóng Trionda sử dụng cảm biến MEMS IMU, một sự kết hợp tinh túy giữa hệ thống đo lường quán tính (IMU) và công nghệ vi cơ điện tử (MEMS). Hành trình của công nghệ này bắt đầu từ những năm 1940 tại Mỹ, được Không quân Mỹ tài trợ phát triển qua bàn tay của Phòng thí nghiệm Đo lường MIT cùng các tập đoàn Northrop và Autonetics.

Bước ngoặt vĩ đại diễn ra vào thập niên 1960 khi IMU được ứng dụng trong chương trình Apollo đưa con người lên vũ trụ. Những cỗ máy định vị cồng kềnh ngày ấy, nặng tới 10kg, giờ đây đã được thu nhỏ một cách thần kỳ.

Hệ thống quán tính đời đầu trên tàu vũ trụ Apollo tại Phòng thí nghiệm Thiết bị đo đạc của MIT. Ảnh: Draper

Từ những năm 2000, IMU MEMS càng trở nên phổ biến, nhỏ gọn và tiết kiệm điện hơn, trở thành 'linh hồn' cảm biến trong mọi smartphone, đồng hồ thông minh, máy bay không người lái, giúp chúng nhận biết hướng xoay, đếm bước chân và định hướng không gian.

Tại World Cup 2026, trái bóng Trionda là sản phẩm hợp tác giữa Adidas và công ty công nghệ thể thao Kinexon. Về bản chất, nó hoạt động giống như công nghệ 'snicko' trong môn bóng gậy (cricket) nhưng vượt trội hơn nhiều.

Thay vì thu âm thanh, cảm biến IMU MEMS bên trong lõi bóng hoạt động với tần số 500 Hz, ghi nhận mọi tác động tới 500 lần mỗi giây, nhạy đến mức có thể phát hiện cả cú chạm bóng nhẹ nhất mà mắt thường và camera quay chậm khó lòng thấy được.

Dữ liệu này được truyền theo thời gian thực đến phòng VAR, giúp xác định chính xác thời điểm bóng được đá hay bị chạm, từ đó trở thành căn cứ vàng để vẽ đường việt vị hay xác định người chạm bóng cuối cùng.

Việc nhồi nhét một bảng mạch điện tử vào trái bóng tròn tưởng chừng đơn giản nhưng lại là thách thức đáng kể, đòi hỏi Kinexon phải phát triển một hệ thống treo chuyên dụng, cố định cụm cảm biến chính xác tại tâm bóng. Điều này vừa bảo vệ thiết bị vừa đảm bảo trái bóng vẫn giữ nguyên trọng lượng, độ cân bằng và đặc tính bay tiêu chuẩn.

Cùng với đó, pin của cảm biến được thiết kế để hoạt động liên tục 6 giờ sau mỗi lần sạc, đáp ứng cả thời gian thi đấu chính thức, hiệp phụ và loạt sút luân lưu. Từ tàu vũ trụ và máy bay chiến đấu, IMU MEMS đã tới sân cỏ World Cup, mang đến cho bóng đá một cấp độ công bằng và chính xác chưa từng có.