2025년 8월 17일한국어

WebUSB를 탐색하여 웹사이트가 USB 장치와 직접 통신할 수 있도록 지원하는 강력한 API로, 웹 기반 애플리케이션을 위한 새로운 가능성을 열어줍니다.

WebUSB: 브라우저에서 직접 USB 장치 액세스 활용하기

WebUSB는 웹 애플리케이션이 USB 장치와 직접 통신할 수 있도록 지원하는 혁신적인 API입니다. 브라우저가 3D 프린터, 마이크로컨트롤러, 과학 기기 또는 기타 USB 지원 장치와 원활하게 상호 작용할 수 있는 세상을 상상해 보세요. WebUSB는 이를 현실로 만들어 웹 기반 하드웨어 제어 및 데이터 수집을 위한 광대한 영역을 열어줍니다.

WebUSB란 무엇입니까?

기존 웹 애플리케이션은 일반적으로 서버와 상호 작용하고 정보를 표시하는 데 국한됩니다. WebUSB는 이러한 장벽을 허물고 웹사이트가 USB 장치에 직접 액세스할 수 있는 안전하고 표준화된 방법을 제공합니다. 이를 통해 많은 경우 네이티브 애플리케이션이나 브라우저 확장이 필요 없어 사용자 경험을 간소화하고 보안을 개선할 수 있습니다.

WebUSB의 주요 이점은 다음과 같습니다.

간소화된 사용자 경험: 사용자는 드라이버나 네이티브 애플리케이션을 설치할 필요 없이 클릭 한 번으로 USB 장치에 연결할 수 있습니다.
향상된 보안: WebUSB는 브라우저의 보안 샌드박스 내에서 작동하여 악성 코드로부터 사용자를 보호합니다. 권한은 사이트별로 부여되어 사용자가 어떤 웹사이트가 USB 장치에 액세스할 수 있는지 제어할 수 있습니다.
크로스 플랫폼 호환성: WebUSB는 다양한 운영 체제의 주요 브라우저에서 지원되므로 광범위한 호환성을 보장합니다.
개발 오버헤드 감소: 웹 개발자는 기존 웹 기술(HTML, CSS, JavaScript)을 활용하여 하드웨어 연결 애플리케이션을 구축할 수 있으므로 플랫폼별 네이티브 개발을 배울 필요가 없습니다.

WebUSB 작동 방식

WebUSB API는 USB 장치에 대한 액세스를 요청하고, 인터페이스를 클레임하고, 데이터를 송수신하고, 장치 구성을 관리하기 위한 JavaScript 인터페이스를 제공합니다. 기본 워크플로는 다음 단계를 포함합니다.

장치 액세스 요청: 웹 애플리케이션은 `navigator.usb.requestDevice()`를 사용하여 사용자에게 USB 장치를 선택하라는 메시지를 표시합니다. 필터를 사용하여 벤더 ID, 제품 ID 또는 기타 기준에 따라 선택 범위를 좁힐 수 있습니다.
장치 열기: 사용자가 권한을 부여하면 애플리케이션은 `device.open()`을 호출하여 연결을 설정합니다.
인터페이스 클레임: USB 장치는 종종 특정 기능을 나타내는 여러 인터페이스를 노출합니다. 애플리케이션은 `device.claimInterface()`를 사용하여 원하는 인터페이스를 클레임해야 합니다.
데이터 전송: 데이터는 `device.transferIn()` 및 `device.transferOut()` 메서드를 사용하여 장치와 교환됩니다. 이러한 메서드를 통해 장치의 기능에 따라 제어 전송, 대량 전송 및 인터럽트 전송을 수행할 수 있습니다.
장치 닫기: 애플리케이션이 완료되면 `device.releaseInterface()`를 사용하여 인터페이스를 해제하고 `device.close()`를 사용하여 장치를 닫아야 합니다.

예: USB 시리얼 장치에 연결

실용적인 예: USB 시리얼 장치(예: USB-to-serial 어댑터가 있는 마이크로컨트롤러)에 연결하여 WebUSB를 설명해 보겠습니다.

            
async function connectToSerial() {
  try {
    const device = await navigator.usb.requestDevice({
      filters: [{
        vendorId: 0x2341, // Arduino's vendor ID
      }],
    });

    await device.open();
    await device.selectConfiguration(1); // Assuming configuration 1 is the desired one
    await device.claimInterface(0); // Assuming interface 0 is the serial interface

    console.log("Connected to serial device!");

    // Now you can use device.transferIn() and device.transferOut() to send and receive data.

  } catch (error) {
    console.error("Error connecting to serial device:", error);
  }
}

이 코드 스니펫은 Arduino 벤더 ID가 있는 USB 장치에 대한 액세스를 요청하고, 장치를 열고, 구성을 선택하고, 인터페이스를 클레임하는 방법을 보여줍니다. 인터페이스가 클레임되면 `transferIn()` 및 `transferOut()` 메서드를 사용하여 시리얼 장치와 데이터를 교환할 수 있습니다.

WebUSB의 사용 사례

WebUSB는 다양한 산업 분야에서 광범위한 애플리케이션을 제공합니다.

3D 프린팅: 웹 브라우저에서 직접 3D 프린터를 제어하여 사용자가 데스크톱 소프트웨어를 설치하지 않고도 모델을 업로드하고, 진행 상황을 모니터링하고, 설정을 조정할 수 있습니다. 클라우드 기반 슬라이싱 서비스가 프린터로 직접 지침을 보내는 것을 상상해 보세요.
과학 기기: 웹 인터페이스에서 직접 오실로스코프, 분광계 및 데이터 로거와 같은 과학 기기에 액세스하고 제어합니다. 이를 통해 원격 데이터 수집, 분석 및 협업이 용이해집니다. 전 세계 대학은 웹 기반 실험실 설정의 혜택을 누리고 있습니다.
산업 자동화: 원격 모니터링, 제어 및 진단을 위해 웹 기반 대시보드를 산업 장비와 통합합니다. 이를 통해 예측 유지 보수가 가능하고 운영 효율성이 향상됩니다.
의료 기기: 혈압 모니터, 혈당 측정기 및 EKG 기기와 같은 의료 기기용 웹 기반 인터페이스를 개발하여 원격 환자 모니터링 및 원격 의료 애플리케이션을 지원합니다. 이 영역에서 엄격한 보안 및 개인 정보 보호 표준을 준수하십시오.
게임 주변 장치: 웹 브라우저에서 직접 마우스, 키보드 및 헤드셋과 같은 게임 주변 장치를 사용자 정의하여 사용자가 조명 효과를 조정하고, 버튼을 다시 매핑하고, 프로필을 구성할 수 있습니다.
마이크로컨트롤러 프로그래밍: 웹 브라우저에서 직접 마이크로컨트롤러를 프로그래밍하고 디버깅하여 개발 프로세스를 간소화하고 초보자가 더 쉽게 액세스할 수 있도록 합니다. Arduino와 같은 플랫폼이 엄청난 혜택을 누리고 있습니다.
웹 시리얼 터미널: 임베디드 시스템, IoT 장치 및 기타 시리얼 지원 하드웨어와 통신하기 위한 웹 기반 시리얼 터미널을 만듭니다. 이를 통해 플랫폼별 터미널 에뮬레이터에 대한 종속성이 제거됩니다.
펌웨어 업데이트: 웹 브라우저를 통해 직접 USB 장치에서 펌웨어 업데이트를 수행하여 업데이트 프로세스를 간소화하고 오류 위험을 줄입니다. 제조업체에서 손쉬운 제품 업데이트를 위해 WebUSB를 사용하는 것을 고려해 보세요.

보안 고려 사항

직접 하드웨어 액세스를 처리할 때는 보안이 가장 중요합니다. WebUSB는 사용자를 보호하기 위해 여러 보안 메커니즘을 통합합니다.

사용자 동의: 웹사이트는 명시적인 사용자 권한 없이는 USB 장치에 액세스할 수 없습니다. `navigator.usb.requestDevice()` 메서드는 항상 권한 프롬프트를 표시하여 사용자가 공유할 장치를 선택할 수 있도록 합니다.
HTTPS 요구 사항: WebUSB는 HTTPS를 통해 제공되는 웹사이트에서만 사용할 수 있으므로 브라우저와 서버 간의 통신이 암호화됩니다.
Origin 기반 액세스: USB 장치는 특정 Origin(도메인)과 연결됩니다. 사용자가 명시적으로 권한을 부여하지 않는 한 다른 웹사이트는 장치에 액세스할 수 없습니다.
샌드박싱: WebUSB는 브라우저의 보안 샌드박스 내에서 작동하여 악성 코드의 잠재적 영향을 제한합니다.
정기적인 보안 감사: 브라우저 공급업체는 WebUSB API의 잠재적인 취약점을 식별하고 해결하기 위해 정기적인 보안 감사를 수행합니다.

이러한 보안 조치에도 불구하고 웹사이트에 USB 액세스 권한을 부여할 때는 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 신뢰할 수 있는 웹사이트에만 권한을 부여하고 필요한 이유에 대한 명확한 설명 없이 USB 장치에 대한 액세스를 요청하는 웹사이트는 주의하십시오.

브라우저 지원

WebUSB는 현재 다음 브라우저에서 지원됩니다.

Google Chrome: 버전 61부터 완전 지원.
Microsoft Edge: 버전 79(Chromium 기반 Edge)부터 완전 지원.
Opera: 완전 지원.

다른 브라우저에 대한 지원은 고려 중입니다. 최신 정보는 브라우저 설명서를 확인하십시오.

WebUSB vs. 기타 USB 통신 방법

과거에는 웹 애플리케이션에서 USB 장치와 상호 작용하는 것이 복잡하고 종종 안전하지 않은 프로세스였으며 다음과 같은 사항이 필요했습니다.

네이티브 애플리케이션: 이는 시스템의 하드웨어에 대한 전체 액세스를 제공했지만 사용자가 플랫폼별 소프트웨어를 다운로드하여 설치해야 했습니다. 이는 보안 위험을 초래하고 사용자에게 진입 장벽을 만들었습니다.
브라우저 확장: 확장은 USB 장치에 액세스할 수 있지만 종종 상승된 권한이 필요하고 보안 취약점을 도입할 수 있습니다.
NPAPI 플러그인: NPAPI(Netscape Plugin API)는 웹 브라우저가 네이티브 코드로 작성된 플러그인을 실행할 수 있도록 하는 더 이상 사용되지 않는 기술입니다. NPAPI 플러그인은 주요 보안 취약점의 원인이었으며 결국 대부분의 브라우저에서 제거되었습니다.

WebUSB는 이러한 방법에 대한 우수한 대안을 제공하여 브라우저에서 USB 장치와 상호 작용하는 안전하고 표준화된 크로스 플랫폼 방법을 제공합니다. 네이티브 애플리케이션, 브라우저 확장 또는 NPAPI 플러그인이 필요 없어 개발 프로세스를 간소화하고 보안을 개선합니다.

WebUSB로 개발: 모범 사례

WebUSB 애플리케이션을 개발할 때는 다음 모범 사례를 염두에 두십시오.

명확한 설명 제공: USB 장치에 대한 액세스를 요청할 때 애플리케이션이 액세스해야 하는 이유와 사용 목적을 사용자에게 설명합니다. 투명성은 신뢰를 구축하고 사용자가 권한을 부여하도록 장려합니다.
오류를 정상적으로 처리: 장치 연결 끊김, 권한 거부 및 통신 오류와 같은 잠재적인 문제를 처리하기 위해 강력한 오류 처리를 구현합니다. 사용자에게 유익한 오류 메시지를 제공합니다.
기능 감지 사용: WebUSB API를 사용하기 전에 브라우저에서 지원하는지 확인합니다. WebUSB를 지원하지 않는 브라우저에 대한 대체 메커니즘을 제공합니다.
데이터 전송 최적화: 효율적인 데이터 전송 방법을 사용하여 대기 시간을 최소화하고 처리량을 최대화합니다. 대량 데이터 전송에는 대량 전송 사용을 고려하십시오.
USB 표준 준수: 광범위한 장치와의 호환성을 보장하기 위해 USB 표준 및 사양을 준수합니다.
보안 우선시: 사용자 데이터를 보호하고 USB 장치에 대한 무단 액세스를 방지하기 위해 보안 모범 사례를 구현합니다.
국제화 고려: 여러 언어와 지역을 지원하도록 애플리케이션을 설계합니다. 텍스트 인코딩에는 유니코드를 사용합니다.
철저한 테스트: 다양한 USB 장치와 브라우저에서 애플리케이션을 테스트하여 호환성 및 안정성을 확인합니다.

WebUSB의 미래

WebUSB는 웹에서 하드웨어와 상호 작용하는 방식을 혁신할 잠재력이 있습니다. 브라우저 지원이 계속 증가하고 API가 성숙해짐에 따라 더욱 혁신적인 애플리케이션이 등장할 것으로 예상할 수 있습니다. 향후 개발에는 다음이 포함될 수 있습니다.

향상된 보안 기능: 새로운 위협으로부터 보호하기 위한 향상된 보안 메커니즘.
확장된 장치 지원: 더 광범위한 USB 장치 클래스에 대한 지원.
WebAssembly와의 통합: WebUSB와 WebAssembly를 결합하여 고성능 하드웨어 연결 애플리케이션을 만듭니다.
표준화된 장치 설명자: 장치 검색 및 구성을 간소화하기 위한 표준화된 장치 설명자.
향상된 사용자 인터페이스: USB 권한 부여 및 관리를 위한 보다 사용자 친화적인 인터페이스.

결론

WebUSB는 웹 애플리케이션이 USB 장치와 직접 통신할 수 있도록 지원하는 획기적인 기술입니다. 사용자 경험을 간소화하고 보안을 개선하며 웹 기반 하드웨어 제어 및 데이터 수집을 위한 광대한 영역을 열어줍니다. 브라우저 지원이 확대되고 API가 발전함에 따라 WebUSB는 웹의 미래를 위한 기본 구성 요소가 될 것입니다. 웹 개발자, 하드웨어 애호가 또는 기업가이든 WebUSB는 혁신적이고 매력적인 웹 기반 경험을 만들 수 있는 흥미로운 새로운 기회를 제공합니다.

가능성을 탐색하고, API를 실험하고, 성장하는 WebUSB 생태계에 기여하십시오. 하드웨어 연결 웹 애플리케이션의 미래가 여기에 있습니다.