I år på FIFA verdensmesterskap, vil en datamaskin vite det andre et skudd passerer målstreken - noen ganger også før dommeren kan ringe. Systemet, kalt GoalControl, bruker et sett med 14 høyhastighets kameraer for å overvåke hvert mål og sende et signal til en smartwatch når som helst en ball bryter mållinjen.
Systemet er like - hvis ikke mer - nøyaktig enn en menneskelig dommer. Det fullførte en vellykket prøve på fjorårets Confederations Cup, hvor den riktig scoret alle 68 mål som ble scoret i turneringen.
Så idrettsinteresserte (spesielt de hvis lag er eliminert eller som bare ikke spiller fotball) lurer på: Kan det brukes samme automatiseringsnivå på andre idretter - kanskje til og med amerikansk fotball?
Det er spørsmålet et team fra North Carolina State University og Carnegie Mellon-forskere nylig ønsket å svare på. Gruppen, finansiert av Disney Research, delte systemet sitt, som bruker radiosendinger for å spore en fotball i 3D-rom, i IEEE Antennas and Propagation Magazine tidligere denne måneden.
Fra begynnelsen visste teamet at et system som FIFAs kamerabaserte ballsporing ikke ville fungere for dem.
"Amerikansk fotball er unik, fordi ballen blir tilslørt mye - spesielt når du bryr deg mest om den, " sier David Ricketts, en førsteamanuensis i elektroteknikk og datateknikk ved North Carolina State University og en av avisens forfattere. Spillerne takler og hoper seg opp på ballen, for det er slik spillet spilles.
Laget innebygde en lavfrekvent radiosender og liten batteripakke i fotballen; en serie antenner sporer signalet, og en datamaskin bruker disse dataene til å kartlegge ballens posisjon i 3D-rom. Det lavere frekvenssignalet gir bølgelengder som er ekstremt lange, noe som betyr at de lett kan passere gjennom menneskekroppen.
I følge Ricketts er frekvensinterferens det som gikk galt med noen tidligere ballsporingsforsøk. I disse tilfellene brukte ingeniører sendere som produserer høyfrekvente bølger, som lett tas opp av menneskekroppen - ikke akkurat den beste måten å få et signal fra under seks linebackere.
Men bølger med lav frekvens er heller ikke perfekte: Bakken absorberer dem og sender dem ut igjen og forvrenger dem. "Selv om folk er transparente, " sier Ricketts, "jorden er ikke fordi den bare er så stor."
Mens tilnærmingen deres i det store og hele var ny, benyttet teamet en gammel metode for å fjerne signalene.
"Vi innså at vi kunne bruke en teknikk utviklet på 1960-tallet kalt kompleks bildeteori, " sier Dr. Darmindra Arumugam, en annen forfatter og en tidligere doktorgrad. student ved Carnegie Mellon, i en pressemelding. "Kompleks bildeteori gjør det mulig for oss å redegjøre for sekundærfeltene generert av jorden og kompensere for dem i vår modell."
Selv med senderne ombord, vil fotballer fortsatt følge NFL-forskriftene. "En fotball har snøringer, noe som gjør den veldig asymmetrisk, variabel og skjev, " forklarer Ricketts. NFL gir også mulighet for en vektvarians på opptil en halv gram; teamets sendere veier mindre enn 25 gram.
Akkurat nå er systemet nøyaktig innen omtrent 77 centimeter; den må ned til 14 cm - omtrent halvparten av fotballens lengde - for å være et levedyktig alternativ for spill.
Selv om teknologien absolutt ikke vil være klar for den kommende sesongen eller til og med den neste, Ricketts blir ikke motløs.
"Å prøve å finne en fotball på banen er som å prøve å finne en enfots kube i et 450 000 kubikkmeter stort område, " sier han. "Det er ikke som det er en grunnleggende begrensning i prosjektering - det handler egentlig om å forbedre algoritmen som vi bruker for å estimere posisjonen."
Selv om systemet kan være nyttig for å håndtere omstridte samtaler, etablere første nedturer og linjer med granskning, mener Ricketts at det også kan bidra til å forbedre TV-opplevelsen på samme måte som MLB-streikesone-kameraer eller NHL-puck-sporing allerede har gjort.
"Hvis du tenker på det, " sier han, "når alle stiller opp og senteret er på plass, ser du ikke engang ballen før han går den."
Det neste trolige trinnet: en overlevering av teknologien til en bedriftspartner for videre utvikling og potensiell implementering.
"Det er klart for en teknologioverføring, " sier Ricketts.
