El sensor que decidió el Mundial: ¿qué hay dentro del balón de la FIFA?

Dos jugadas del Mundial 2026 terminaron en la misma discusión.

En Croacia 1-2 Portugal, el gol del empate en el descuento fue anulado en el minuto 90+14 por un fuera de lugar milimétrico. El VAR detectó un toque mínimo de Igor Matanović en el centro previo, un toque que ninguna repetición de televisión logró mostrar. Matanović declaró después que había notado "un ligero contacto con mi pelo", y que el árbitro le confirmó que el chip del balón registró ese contacto. Con ese instante como referencia temporal, Mario Pašalić quedó en posición de fuera de lugar y el gol de Gvardiol no subió al marcador.

En Inglaterra 2-1 Noruega pasó lo contrario. Noruega reclamó que el balón pegó en un cable de la cámara aérea durante el saque de puerta previo al gol del empate de Bellingham, lo que según las reglas obligaba a detener el juego. La FIFA respondió que el sensor del Connected Ball no mostró ningún pico en el "heartbeat" del balón mientras estuvo en el aire, es decir, ningún contacto.

En un caso la tecnología dice que sí hubo contacto, y en el otro que no. Es el mismo sensor respondiendo la misma pregunta, si algo tocó el balón y en qué momento, y en los dos casos su respuesta pesó más que lo que vieron sesenta mil personas en el estadio.

Qué es el chip del balón

La FIFA le llama Connected Ball Technology. El balón oficial del Mundial 2026, el Adidas Trionda, desarrollado junto con Kinexon, lleva una IMU que muestrea a 500 Hz, una medición cada 2 milisegundos. En el Al Rihla de Qatar 2022 el sensor iba suspendido en el centro geométrico del balón; en el Trionda el chip va montado dentro de uno de los cuatro paneles, con contrapesos en los otros tres para no desbalancear el vuelo.

Para el sensor, un toque sobre el balón es un pico de aceleración. Muestrear a 500 Hz es lo que permite capturar ese transitorio y ponerle una marca de tiempo con resolución de 2 ms; con eso, el sistema de cámaras determina dónde estaba cada jugador en ese instante exacto. El sensor entrega el cuándo, y las cámaras el dónde.

Qué es una IMU

Una IMU (Inertial Measurement Unit) mide dos cosas con dos sensores distintos dentro del mismo encapsulado.

El acelerómetro mide aceleración lineal en los tres ejes, o sea qué tan fuerte y en qué dirección algo se empuja, se frena o se golpea.

El sensor es un MEMS (Micro-Electro-Mechanical System), una masa de prueba diminuta de silicio suspendida por resortes también de silicio, grabados con fotolitografía sobre la misma oblea. Cuando el chip acelera, la masa se queda atrás por inercia, y ese desplazamiento cambia la capacitancia diferencial entre unos peines interdigitados. El circuito de lectura mide ese cambio de capacitancia, lo demodula y lo digitaliza en un número proporcional a la aceleración.

El giroscopio mide velocidad angular, en grados por segundo (°/s). También es MEMS, pero se basa en el efecto Coriolis, adentro hay una masa vibrando a frecuencia constante sobre un eje, y si el chip rota, esa masa experimenta una fuerza aparente perpendicular a su velocidad de vibración, proporcional a la velocidad de giro (F = −2m·Ω×v). Esa fuerza desvía la vibración hacia un eje de detección secundario, la desviación se mide capacitivamente igual que en el acelerómetro, y de ahí sale el °/s.

El ST1VAFE6AX

Es una IMU de seis ejes de STMicroelectronics, un acelerómetro de tres ejes y un giroscopio de tres ejes (este último con fondo de escala configurable desde ±125 hasta ±4000 °/s). También incluye un front-end analógico biomédico, el vAFE (vertical analog front-end), un amplificador de entrada simple o diferencial con filtro notch digital de 50/60 Hz que muestrea biopotenciales a 240 Hz fijos. Por eso el mismo chip puede leer una señal tipo ECG, algo que no entra en el video pero explica por qué el protocolo que aparece más adelante tiene un canal de ECG conviviendo con el de la IMU. Completa el cuadro un FIFO interno de 4.5 KB con compresión y asignación dinámica.

Elegir el bus, porque el sensor habla los dos

El ST1VAFE6AX habla I2C y SPI (y también MIPI I3C, que dejamos fuera de esta comparación), así que hay que escoger.

	I2C	SPI
Cables	2 (SDA, SCL)	4 (SCLK, MOSI, MISO, CS)
Velocidad en este chip	400 kHz (1 MHz en fast-mode+)	Hasta 10 MHz
Direccionamiento	Por dirección de esclavo	Un pin CS por dispositivo
ACK por byte	Sí	No
Clock stretching	El esclavo puede frenar el bus	No existe
Dúplex	Medio	Completo

Nos fuimos por SPI por tres razones.

• Ancho de banda: no leemos una muestra a la vez, vaciamos un FIFO completo en una sola transacción de lectura en ráfaga, y ahí la diferencia entre 1 MHz y 10 MHz se multiplica por cada byte del bloque.
• Determinismo: I2C tiene arbitraje y clock stretching, o sea que el esclavo puede frenar el bus manteniendo SCL en bajo, y cuando lo que importa es el instante exacto de un evento conviene un bus donde el maestro controla el reloj y nada se puede pausar solo.
• Overhead de protocolo: SPI no manda ACK por byte ni direcciones de esclavo, y al ser dúplex completo va devolviendo datos por MISO mientras uno todavía está escribiendo la dirección del registro por MOSI.

La fusión ocurre dentro del sensor

El ST1VAFE6AX incluye SFLP (Sensor Fusion Low Power), un bloque que fusiona acelerómetro y giroscopio en su propio silicio y entrega directamente un cuaternión de rotación (el game rotation vector) a una tasa configurable entre 15 y 480 Hz (nosotros usamos 120 Hz), metido en el mismo FIFO que las muestras crudas. Como no hay magnetómetro, el rumbo no está referenciado al norte magnético, es orientación relativa al arranque, con la vertical anclada a la gravedad, que para caracterizar el movimiento de un objeto es exactamente lo que se necesita.

Hace falta fusionar porque los dos sensores fallan de maneras complementarias. El giroscopio es preciso en el corto plazo pero deriva. Para obtener un ángulo hay que integrar °/s en el tiempo, y cada micro-error de sesgo se acumula en la integral. El acelerómetro no deriva, porque la gravedad siempre apunta hacia abajo y sirve de referencia absoluta de inclinación, pero es ruidoso y no distingue entre la gravedad y una aceleración lineal del usuario. La fusión usa el giroscopio como señal de banda alta, para el detalle rápido, y el acelerómetro como corrección de banda baja, para atar la deriva lenta a la gravedad.

Hacer eso en el microcontrolador cuesta CPU y, sobre todo, timing. La calidad de la integración depende de que las muestras lleguen a intervalos exactos. Hacerlo en el sensor sale casi gratis en energía y deja cada muestra timestampeada dentro del FIFO con el reloj del propio chip, sin el jitter del scheduler ni de las interrupciones del micro.

El FIFO guarda el cuaternión en 6 bytes en vez de los 16 que ocuparían cuatro floats de 32 bits. Guarda x, y, z como binary16 (float de media precisión IEEE-754: 1 bit de signo, 5 de exponente y 10 de mantisa, dos bytes cada uno) y omite w por completo, cosa que puede hacer porque es un cuaternión unitario y entonces w² + x² + y² + z² = 1. Del otro lado se reconstruye con w = √(1 − (x² + y² + z²)), tomando la raíz no negativa, que es como lo define ST.

Ese cuaternión es la orientación del objeto en el espacio en cada muestra. Con él se puede reconstruir la actitud completa sin acumular el error de integrar el giroscopio a mano.

Y eso es exactamente lo que se vio en el Mundial. El heartbeat que la FIFA mostró en las transmisiones es este mismo flujo, graficado contra el video. Mientras el balón vuela sin contacto externo, la traza se queda casi plana. El sensor sigue midiendo, pero solo ve la rotación suave y el arrastre del aire, sin ningún impulso brusco. En el instante en que un pie, una cabeza, una mano o un cable golpean el balón, la aceleración salta y aparece el pico, el "latido", clavado en el timeline con resolución de milisegundos. Contra Croacia, ese pico fue la evidencia de que el pelo de Matanović sí desvió el balón; contra Noruega, la ausencia de pico fue el argumento de que el cable de la spidercam no lo tocó. El sensor no dice quién tocó el balón, dice que hubo un evento físico y en qué milisegundo, y esa marca temporal es la que el VAR cruza con la posición de los jugadores en las cámaras.

Lo que viene

La tecnología va a seguir cambiando el deporte. El sensor del balón ya decide instantes que el ojo humano no alcanza a resolver, y vendrán más capas de instrumentación, más datos y más decisiones arbitrales apoyadas en mediciones. Atletas, autoridades y público tendrán que adaptarse. Mejorar la transparencia, es decir, explicar el dato, mostrarlo a tiempo y dejar claro cómo entra en la regla, es la única forma de que esas decisiones ganen legitimidad y dejen de alimentar la controversia.