프론트엔드 WebHID API: 휴먼 인터페이스 장치와의 연결

WebHID API는 휴먼 인터페이스 장치(HID)와의 직접적인 통신을 가능하게 하여 웹 애플리케이션의 새로운 가능성을 열어줍니다. 이 API를 통해 웹사이트는 표준 웹 API를 통해 일반적으로 접근할 수 없는 광범위한 장치와 상호 작용하여 웹 기반 애플리케이션의 기능을 확장하고 혁신적인 사용자 경험을 창출할 수 있습니다. 이 가이드는 WebHID API, 애플리케이션, 구현 세부 정보 및 중요한 보안 고려 사항에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

WebHID란 무엇입니까?

WebHID(Web Human Interface Device API)는 웹 페이지가 HID 장치에 액세스하고 상호 작용할 수 있도록 하는 웹 API입니다. HID는 인간이 컴퓨터와 상호 작용하는 데 사용하는 광범위한 장치 범주이며, 다음을 포함합니다.

• 키보드
• 마우스
• 게임패드 및 조이스틱
• 특수 입력 장치(예: 바코드 스캐너, 과학 기기, 맞춤형 컨트롤러)

전통적으로 웹 애플리케이션은 이러한 장치와 직접 상호 작용하는 데 제한이 있었습니다. WebHID API는 JavaScript를 통해 웹 페이지가 HID와 통신할 수 있는 안전하고 제어된 방법을 제공하여 이러한 격차를 해소합니다.

WebHID를 사용하는 이유는 무엇입니까?

WebHID API는 HID 장치와 상호 작용하는 기존 방법에 비해 몇 가지 장점을 제공합니다.

• 직접 액세스: 표준 브라우저 API의 제한을 우회하여 장치와 직접 통신할 수 있습니다.
• 확장된 기능: 표준 API에서 인식하지 못할 수 있는 특수 하드웨어를 포함하여 더 넓은 범위의 장치를 지원합니다.
• 사용자 정의 가능한 상호 작용: 개발자가 특정 장치와 상호 작용하기 위한 사용자 정의 프로토콜 및 데이터 형식을 정의할 수 있습니다.
• 향상된 사용자 경험: 사용자 입력에 대한 더 큰 제어를 제공하여 더욱 몰입감 있고 반응성이 뛰어난 웹 애플리케이션을 만듭니다.
• 크로스 플랫폼 호환성: WebHID는 API를 지원하는 다양한 운영 체제 및 브라우저에서 일관된 경험을 제공하는 것을 목표로 합니다.

WebHID 사용 사례

WebHID API는 다양한 산업 분야에서 광범위한 잠재적 응용 프로그램을 가지고 있습니다.

게이밍

WebHID는 웹 기반 게임에 대한 고급 게임패드 및 조이스틱 지원을 가능하게 하여 더욱 정확한 제어와 몰입감 있는 게임 플레이를 제공합니다. 예를 들어 전용 비행 스틱을 사용하여 현실적인 제어를 위한 비행 시뮬레이터를 브라우저에서 완전히 실행한다고 상상해 보십시오. 일반 게임패드 지원에 국한되지 않고 시뮬레이터는 비행 스틱의 각 축과 버튼에서 직접 입력을 읽을 수 있습니다.

접근성

API는 장애가 있는 사용자가 웹 콘텐츠와 더욱 효과적으로 상호 작용할 수 있도록 지원하는 기술을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 헤드 트래커 또는 흡입-퍼프 스위치와 같은 특수 입력 장치를 웹 애플리케이션에 직접 통합하여 사용자 정의된 입력 방법을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 운동 장애가 있는 사용자는 웹사이트를 탐색하고 웹 애플리케이션과 더욱 쉽게 상호 작용할 수 있습니다.

과학 및 산업 응용 프로그램

WebHID는 과학 기기 및 산업 장비를 제어하고 모니터링하기 위한 웹 기반 인터페이스를 가능하게 합니다. 이를 통해 연구원과 엔지니어는 원격 위치에서 데이터에 액세스하고 분석할 수 있습니다. 온도와 압력을 측정하는 실험실 장비를 고려해 보십시오. WebHID를 사용하면 웹 애플리케이션이 장비에서 직접 데이터를 읽고 실시간으로 표시할 수 있으므로 로컬 컴퓨터에 설치된 특수 소프트웨어가 필요하지 않습니다.

교육

WebHID는 실습 학습을 위해 특수 입력 장치를 사용하는 대화형 교육 도구를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어 가상 해부 도구는 햅틱 피드백 장치를 사용하여 다양한 조직의 느낌을 시뮬레이션하여 학생들에게 더욱 현실적이고 매력적인 학습 경험을 제공할 수 있습니다.

사용자 정의 하드웨어 인터페이스

API는 웹 브라우저에서 직접 사용자 정의 빌드 하드웨어 장치와 상호 작용하는 방법을 제공합니다. 이를 통해 마이크로 컨트롤러, 센서 및 기타 전자 부품과 관련된 혁신적인 프로젝트가 가능해집니다. 마이크로 컨트롤러에 연결된 사용자 정의 LED 조명 시스템을 제어하는 웹 애플리케이션을 상상해 보십시오. 애플리케이션은 WebHID를 사용하여 마이크로 컨트롤러에 명령을 보내 조명의 색상과 강도를 제어할 수 있습니다.

WebHID 작동 방식: 기술 개요

API 구조

WebHID API는 다음과 같은 몇 가지 주요 인터페이스와 메서드로 구성됩니다.

• navigator.hid: WebHID API의 진입점입니다.
• HID.requestDevice(): 사용자에게 연결할 HID 장치를 선택하라는 메시지를 표시합니다.
• HIDDevice: 연결된 HID 장치를 나타냅니다.
• HIDDevice.open(): 장치에 대한 연결을 엽니다.
• HIDDevice.close(): 장치에 대한 연결을 닫습니다.
• HIDDevice.addEventListener('inputreport', ...): 장치에서 들어오는 데이터를 수신합니다.
• HIDDevice.sendReport(): 장치로 데이터를 보냅니다.
• HIDDevice.sendFeatureReport(): 장치로 기능 보고서를 보냅니다.
• HIDDevice.getFeatureReport(): 장치에서 기능 보고서를 검색합니다.

HID 장치에 연결

HID 장치에 연결하는 프로세스는 다음 단계를 포함합니다.

1. 액세스 요청: navigator.hid.requestDevice()를 호출하여 사용자에게 장치를 선택하라는 메시지를 표시합니다. 이 메서드는 관심 있는 장치 유형을 지정할 수 있는 선택적 필터 인수를 사용합니다.
2. 장치 선택: 브라우저에 장치 선택기가 표시되어 사용자가 HID 장치를 선택할 수 있습니다.
3. 연결 열기: 사용자가 장치를 선택하면 HIDDevice.open()을 호출하여 연결을 설정합니다.
4. 데이터 수신: 장치에서 데이터를 수신하려면 HIDDevice 개체에서 'inputreport' 이벤트를 수신합니다.
5. 데이터 보내기(선택 사항): 장치로 데이터를 보내려면 HIDDevice.sendReport() 또는 HIDDevice.sendFeatureReport()를 호출합니다.
6. 연결 닫기: 완료되면 HIDDevice.close()를 호출하여 연결을 닫습니다.

예제 코드 스니펫

HID 장치에 연결하고 데이터를 수신하는 방법의 기본 예는 다음과 같습니다.

async function connectToHIDDevice() {
  try {
    const devices = await navigator.hid.requestDevice({
      filters: [{
        usagePage: 0x0001, // Generic Desktop Controls
        usage: 0x0004      // Joystick
      }]
    });

    if (devices.length > 0) {
      const device = devices[0];

      device.addEventListener('inputreport', event => {
        const { data, reportId } = event;
        const bytes = new Uint8Array(data.buffer);
        console.log(`Received data from report ${reportId}:`, bytes);
        // Process the data here
      });

      await device.open();
      console.log(`Connected to device: ${device.productName}`);
    } else {
      console.log('No HID devices selected.');
    }
  } catch (error) {
    console.error('Error connecting to HID device:', error);
  }
}

connectToHIDDevice();

보안 고려 사항

보안은 WebHID API의 중요한 측면입니다. API는 하드웨어에 대한 직접 액세스를 허용하므로 악성 코드가 취약점을 악용하는 것을 방지하기 위해 보안 조치를 구현하는 것이 중요합니다.

• 사용자 권한: API는 웹사이트가 HID 장치에 액세스하기 전에 명시적인 사용자 권한을 요구합니다. 브라우저에 장치 선택기가 표시되어 사용자가 연결할 장치를 선택할 수 있습니다.
• HTTPS만: WebHID API는 보안(HTTPS) 연결에서만 사용할 수 있습니다. 이는 중간자 공격을 방지하는 데 도움이 됩니다.
• Origin 격리: API는 동일 출처 정책의 적용을 받아 다른 도메인의 리소스에 대한 액세스를 제한합니다.
• 입력 삭제: 주입 공격을 방지하기 위해 HID 장치에서 수신한 입력을 항상 삭제합니다.
• 최소 권한: 애플리케이션에 필요한 특정 HID 장치 및 기능에 대한 액세스만 요청합니다.
• 정기 업데이트: 최신 보안 패치를 확보하려면 브라우저와 운영 체제를 최신 상태로 유지하십시오.

WebHID 개발 모범 사례

다음 모범 사례를 따르면 강력하고 사용자 친화적인 WebHID 애플리케이션을 만드는 데 도움이 됩니다.

• 명확한 지침 제공: 애플리케이션에서 HID 장치에 액세스해야 하는 이유와 장치를 사용하는 방법을 사용자에게 명확하게 설명합니다.
• 오류를 정상적으로 처리: 장치를 찾을 수 없거나 연결할 수 없는 경우를 정상적으로 처리하기 위해 오류 처리를 구현합니다.
• 성능 최적화: 대기 시간을 최소화하고 원활한 사용자 경험을 보장하도록 코드를 최적화합니다.
• 철저한 테스트: 호환성을 확인하기 위해 다양한 HID 장치로 애플리케이션을 테스트합니다.
• 접근성 고려: 접근성을 염두에 두고 애플리케이션을 설계하여 장애가 있는 사용자가 사용할 수 있도록 합니다.
• 보안 모범 사례 준수: 사용자와 애플리케이션을 보호하기 위해 위에 설명된 보안 지침을 준수합니다.

브라우저 지원

WebHID API는 현재 다음 브라우저에서 지원됩니다.

• Google Chrome(버전 89 이상)
• Microsoft Edge(버전 89 이상)

다른 브라우저에 대한 지원이 개발 중입니다. WebHID 지원에 대한 최신 정보는 브라우저의 공식 문서를 확인하십시오.

WebHID의 미래

WebHID API는 빠르게 진화하는 기술이며 유망한 미래를 가지고 있습니다. 브라우저 지원이 확장되고 새로운 기능이 추가됨에 따라 API는 웹 기반 애플리케이션에 대한 더 많은 가능성을 열어줄 것입니다.

몇 가지 잠재적인 향후 개발 사항은 다음과 같습니다.

• 향상된 장치 검색: 사용자가 HID 장치를 더 쉽게 찾고 연결할 수 있도록 장치 선택기가 개선되었습니다.
• 표준화된 데이터 형식: 개발을 단순화하고 상호 운용성을 향상시키기 위해 일반적인 HID 장치에 대한 표준화된 데이터 형식이 개발되었습니다.
• 향상된 보안 기능: 악성 코드로부터 사용자를 더욱 보호하기 위해 추가 보안 조치가 구현되었습니다.
• Bluetooth 지원: Bluetooth HID 장치를 지원하도록 API가 확장되었습니다.

결론

WebHID API는 웹 애플리케이션 기능의 중요한 발전입니다. 휴먼 인터페이스 장치에 대한 직접 액세스를 제공함으로써 API는 혁신적이고 몰입감 있는 사용자 경험을 창출할 수 있는 가능성의 세계를 열어줍니다. 웹 기반 게임, 지원 기술, 과학 기기 또는 사용자 정의 하드웨어 인터페이스를 개발하든 WebHID API를 사용하면 이전에는 불가능했던 웹 애플리케이션을 만들 수 있습니다. API, 보안 고려 사항 및 모범 사례를 이해함으로써 WebHID의 기능을 활용하여 차세대 웹 경험을 구축할 수 있습니다.