Filter naprav WebHID za frontend: Razlaga izbire naprave za človeški vmesnik

API WebHID odpira svet možnosti za spletne aplikacije, saj jim omogoča neposredno interakcijo z napravami za človeški vmesnik (HID), kot so igralni ploščki, specializirane vnosne naprave in drugo. Ključni del učinkovite uporabe WebHID je razumevanje filtrov naprav. Ta celovit vodnik vas bo popeljal skozi podrobnosti filtrov naprav WebHID in vam omogočil ustvarjanje zmogljivih in privlačnih spletnih izkušenj.

Kaj je WebHID?

WebHID je spletni API, ki spletnim aplikacijam omogoča komunikacijo z napravami HID, povezanimi z uporabnikovim računalnikom ali mobilno napravo. Za razliko od tradicionalnih spletnih API-jev, ki se zanašajo na specifične gonilnike naprav, WebHID ponuja generičen vmesnik za interakcijo s širokim naborom naprav, dokler uporabnik poda dovoljenje. To ga naredi idealnega za naprave, ki nimajo izvorne podpore v brskalniku ali zahtevajo obravnavo vnosov po meri.

Zakaj uporabljati WebHID?

• Neposreden dostop do naprav: Komunicirajte neposredno z napravami HID brez zanašanja na gonilnike, specifične za brskalnik.
• Obravnava vnosov po meri: Implementirajte preslikavo in obdelavo vnosov po meri za specializirane naprave.
• Široka podpora napravam: Podprite širši nabor naprav, vključno z igralnimi ploščki, znanstvenimi instrumenti in industrijskimi krmilniki.
• Izboljšana uporabniška izkušnja: Ustvarite bolj poglobljene in interaktivne spletne izkušnje.

Razumevanje filtrov naprav WebHID

Filtri naprav so ključni za zahtevanje dostopa do določenih naprav HID. Ko vaša spletna aplikacija pokliče navigator.hid.requestDevice(), brskalnik prikaže izbirnik naprav, ki uporabniku omogoča izbiro naprave. Filtri naprav vam omogočajo, da zožite seznam naprav, predstavljenih uporabniku, kar mu olajša iskanje prave.

Filter naprave je objekt JavaScript, ki določa merila za ujemanje z napravami HID. V klicu requestDevice() lahko določite več filtrov in brskalnik bo prikazal samo naprave, ki se ujemajo z vsaj enim od filtrov.

Lastnosti filtra naprav

• vendorId (neobvezno): ID prodajalca USB (Vendor ID) naprave. To je 16-bitno število, ki identificira proizvajalca naprave.
• productId (neobvezno): ID izdelka USB (Product ID) naprave. To je 16-bitno število, ki identificira določen model naprave.
• usagePage (neobvezno): Stran uporabe HID (Usage Page) naprave. Ta identificira kategorijo naprave (npr. splošne namizne kontrole, igralne kontrole).
• usage (neobvezno): Uporaba HID (Usage) naprave. Ta identificira specifično funkcijo naprave znotraj strani uporabe (npr. igralna palica, igralni plošček).

S kombinacijo teh lastnosti lahko ustvarite zelo specifične filtre. Na primer, lahko filtrirate naprave z določenim vendorId in productId, da ciljate na določen model igralnega ploščeka.

Praktični primeri filtrov naprav

Poglejmo si nekaj praktičnih primerov uporabe filtrov naprav v vaših spletnih aplikacijah.

Primer 1: Filtriranje za določen igralni plošček

Recimo, da želite ciljati na določen igralni plošček z znanim vendorId in productId. Uporabite lahko naslednji filter:

            const filters = [
  {
    vendorId: 0x045e, // Microsoft
    productId: 0x028e, // Xbox 360 Controller
  },
];

navigator.hid.requestDevice({ filters })
  .then((devices) => {
    // Handle the selected device(s)
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru se bo filter ujemal samo z napravami z vendorId 0x045e (Microsoft) in productId 0x028e (krmilnik za Xbox 360). Zamenjajte ju z ustreznim ID-jem prodajalca in ID-jem izdelka naprave, ki jo ciljate.

Primer 2: Filtriranje za katerikoli igralni plošček

Če želite uporabniku omogočiti izbiro kateregakoli igralnega ploščeka, lahko uporabite filter, ki določa usagePage in usage za igralne ploščke:

            const filters = [
  {
    usagePage: 0x01, // Generic Desktop Controls
    usage: 0x05, // Gamepad
  },
];

navigator.hid.requestDevice({ filters })
  .then((devices) => {
    // Handle the selected device(s)
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Ta filter se bo ujemal z vsako napravo HID, ki se identificira kot igralni plošček z uporabo standardnih kod uporabe HID.

Primer 3: Kombiniranje filtrov

Za večjo prilagodljivost lahko združite več filtrov. Na primer, morda želite uporabniku omogočiti izbiro določenega modela igralnega ploščeka ali kateregakoli igralnega ploščeka:

            const filters = [
  {
    vendorId: 0x045e, // Microsoft
    productId: 0x028e, // Xbox 360 Controller
  },
  {
    usagePage: 0x01, // Generic Desktop Controls
    usage: 0x05, // Gamepad
  },
];

navigator.hid.requestDevice({ filters })
  .then((devices) => {
    // Handle the selected device(s)
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru bo izbirnik naprav prikazal tako določen krmilnik za Xbox 360 (če je povezan) kot tudi katero koli drugo napravo, ki se identificira kot igralni plošček.

Primer 4: Filtriranje za določen tip tipkovnice v sistemu

Nekatere nišne tipkovnice zahtevajo posebne kode HID za pravilno inicializacijo. Naslednji primer predpostavlja, da poznate ID prodajalca, ID izdelka, stran uporabe in uporabo za tipkovnico. Te informacije običajno najdete v dokumentaciji proizvajalca ali z uporabo orodij za seznam naprav, ki so na voljo v večini operacijskih sistemov.

            const filters = [
    {
        vendorId: 0x1234,  // Replace with your vendor ID
        productId: 0x5678, // Replace with your product ID
        usagePage: 0x07,   // Replace with your usage page (e.g., Keyboard/Keypad)
        usage: 0x01      // Replace with your usage (e.g., Keyboard)
    }
];

navigator.hid.requestDevice({ filters })
  .then((devices) => {
    // Handle the selected device(s)
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Pridobivanje informacij o napravi

Ko uporabnik izbere napravo, lahko do njenih informacij dostopate z uporabo objekta HIDDevice.

Lastnosti HIDDevice

• vendorId: ID prodajalca USB (Vendor ID) naprave.
• productId: ID izdelka USB (Product ID) naprave.
• productName: Ime naprave.
• collections: Polje objektov HIDCollection, ki predstavljajo deskriptorje poročil HID naprave.

Te informacije lahko uporabite za identifikacijo naprave in ustrezno konfiguracijo vaše aplikacije.

Obravnava poročil HID

Ko pridobite HIDDevice, ga morate odpreti in začeti poslušati poročila HID. Poročila HID so surovi podatki, ki jih naprava pošilja vaši aplikaciji.

Odpiranje naprave

            device.open()
  .then(() => {
    console.log('Device opened');

    // Start listening for input reports
    device.addEventListener('inputreport', (event) => {
      const { data, reportId } = event;
      // Process the input report
      console.log(`Received input report with ID ${reportId}:`, data);
    });
  })
  .catch((error) => {
    console.error('Failed to open device:', error);
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Obdelava vhodnih poročil

Vhodna poročila so prejeta kot objekti DataView. Struktura podatkov je odvisna od deskriptorja poročil HID naprave. Za razumevanje, kako interpretirati podatke, boste morali preučiti dokumentacijo naprave.

Tukaj je poenostavljen primer obdelave vhodnega poročila:

            device.addEventListener('inputreport', (event) => {
  const { data, reportId } = event;

  // Assuming the first byte of the report represents the button state
  const buttonState = data.getUint8(0);

  // Process the button state
  if (buttonState & 0x01) {
    console.log('Button 1 pressed');
  }
  if (buttonState & 0x02) {
    console.log('Button 2 pressed');
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

To je zelo osnoven primer. Naprave HID v resničnem svetu imajo pogosto bolj zapletene strukture poročil. Vzvratni inženiring poročila HID je lahko zapleten postopek; vendar so na voljo orodja, ki pomagajo pri postopku razčlenjevanja.

Obravnava napak

Pri delu z WebHID je pomembno, da napake obravnavate elegantno. Tukaj je nekaj pogostih napak, na katere lahko naletite:

• SecurityError: Uporabnik je zavrnil dovoljenje za dostop do naprav HID.
• NotFoundError: Ni bilo najdenih ujemajočih se naprav.
• InvalidStateError: Naprava je že odprta.
• Druge napake: Napake USB, nepričakovani prekinitve povezave z napravo.

Svojo kodo WebHID vedno zavijte v bloke try...catch in uporabniku zagotovite informativna sporočila o napakah.

Najboljše prakse za razvoj z WebHID

• Uporabljajte filtre naprav: Vedno uporabljajte filtre naprav, da zožite seznam naprav, predstavljenih uporabniku.
• Zagotovite jasna navodila: Uporabnike vodite, kako povezati in avtorizirati napravo. Če se naprava ne pojavi, uporabniku pojasnite, kje najti ID prodajalca in ID izdelka za pogoste naprave.
• Elegantno obravnavajte napake: Implementirajte robustno obravnavo napak, da zagotovite gladko uporabniško izkušnjo.
• Preučite dokumentacijo naprave: Za razumevanje deskriptorja poročil HID naprave se obrnite na njeno dokumentacijo.
• Testirajte na več platformah: Testirajte svojo aplikacijo na različnih brskalnikih in operacijskih sistemih, da zagotovite združljivost.
• Upoštevajte varnost: Bodite pozorni na varnostne posledice pri delu z uporabniškimi vnosi. Očistite podatke in se izogibajte izvajanju nezaupljive kode.
• Zagotovite rezervne možnosti: Če WebHID ni podprt ali uporabnik zavrne dovoljenje, zagotovite alternativne metode vnosa.

Napredne tehnike

Poročila o funkcijah (Feature Reports)

Poleg vhodnih poročil lahko naprave HID pošiljajo in prejemajo tudi poročila o funkcijah. Poročila o funkcijah se uporabljajo za konfiguracijo naprave ali pridobivanje njenega stanja.

Za pošiljanje poročila o funkciji uporabite metodo device.sendFeatureReport().

            const reportId = 0x01;
const data = new Uint8Array([0x01, 0x02, 0x03]); // Example data

device.sendFeatureReport(reportId, data)
  .then(() => {
    console.log('Feature report sent successfully');
  })
  .catch((error) => {
    console.error('Failed to send feature report:', error);
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Za prejem poročila o funkciji uporabite metodo device.getFeatureReport().

            const reportId = 0x01;

device.getFeatureReport(reportId)
  .then((data) => {
    console.log('Received feature report:', data);
  })
  .catch((error) => {
    console.error('Failed to get feature report:', error);
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Izhodna poročila (Output Reports)

WebHID podpira tudi izhodna poročila, ki vam omogočajo pošiljanje podatkov *na* napravo. Na primer, izhodna poročila lahko uporabite za nadzor LED lučk ali drugih aktuatorjev na napravi.

Za pošiljanje izhodnega poročila uporabite metodo device.sendReport().

            const reportId = 0x01;
const data = new Uint8Array([0x01, 0x02, 0x03]); // Example data

device.sendReport(reportId, data)
  .then(() => {
    console.log('Output report sent successfully');
  })
  .catch((error) => {
    console.error('Failed to send output report:', error);
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Varnostni premisleki

Dostop do WebHID zahteva dovoljenje uporabnika, kar pomaga zmanjšati nekatera varnostna tveganja. Vendar je še vedno pomembno, da se zavedate morebitnih ranljivosti.

• Čiščenje podatkov: Vedno očistite podatke, prejete od naprav HID, da preprečite vbrizgavanje kode ali druge napade.
• Omejitve izvora: WebHID je podvržen politiki istega izvora (same-origin policy), ki preprečuje dostop do naprav HID iz drugih izvorov.
• Ozaveščenost uporabnikov: Izobražujte uporabnike o tveganjih odobritve dostopa do naprav HID in jih spodbujajte, da dovoljenje podelijo samo zaupanja vrednim spletnim mestom.

Globalne perspektive in primeri

API WebHID ima globalne posledice, saj razvijalcem omogoča ustvarjanje spletnih aplikacij, ki podpirajo širok nabor naprav različnih proizvajalcev in regij. Razmislite o teh primerih:

• Igranje iger: Podpora igralnim ploščkom različnih proizvajalcev iz različnih držav (npr. krmilniki Sony PlayStation, Microsoft Xbox, Nintendo Switch Pro Controller in manj znane znamke iz Azije in Evrope).
• Dostopnost: Ustvarjanje vnosnih naprav po meri za uporabnike z oviranostmi, ob upoštevanju različnih regionalnih standardov in preferenc dostopnosti. Na primer, specializirane tipkovnice ali stikalni vmesniki, zasnovani za posebne potrebe in na voljo v različnih postavitvah.
• Industrijska avtomatizacija: Povezovanje z industrijskimi krmilniki in senzorji, ki se uporabljajo v proizvodnih obratih po vsem svetu, s podporo različnim komunikacijskim protokolom in formatom podatkov.
• Znanstvene raziskave: Povezovanje z znanstvenimi instrumenti, ki se uporabljajo v raziskovalnih laboratorijih po vsem svetu, kar raziskovalcem omogoča zbiranje in analizo podatkov neposredno v spletnih aplikacijah. Predstavljajte si nadzor laboratorijske opreme na univerzi v Tokiu z prenosnika raziskovalca v Londonu.
• Izobraževanje: Podpora izobraževalnim robotom in interaktivnim napravam, ki se uporabljajo v učilnicah po vsem svetu, kar študentom omogoča praktične učne izkušnje. To bi lahko vključevalo robote za kodiranje, izdelane na Kitajskem, ki se uporabljajo v učilnici v Braziliji.

WebHID v primerjavi z drugimi spletnimi API-ji

Omeniti velja, kako se WebHID primerja z drugimi spletnimi API-ji, povezanimi z interakcijo naprav:

• Gamepad API: Gamepad API ponuja vmesnik višjega nivoja, specifičen za igralne ploščke. WebHID ponuja večjo prilagodljivost in nadzor, vendar zahteva več ročnega obravnavanja podatkov naprave. Gamepad API je primeren za običajne igralne ploščke, medtem ko lahko WebHID podpira bolj eksotične ali specializirane vnosne naprave.
• WebUSB API: WebUSB omogoča spletnim aplikacijam neposredno komunikacijo z napravami USB. WebHID je posebej zasnovan za naprave za človeški vmesnik, medtem ko se lahko WebUSB uporablja za širši nabor naprav USB. WebUSB bi se lahko uporabil za specializiran znanstveni instrument, povezan prek USB, medtem ko bi se WebHID uporabil za tipkovnico ali miško po meri.
• Web Serial API: Web Serial omogoča komunikacijo prek serijskih vrat. To je uporabno za interakcijo z vgrajenimi sistemi in drugimi napravami, ki komunicirajo prek serijskih povezav. Mikrokrmilnik, ki pošilja podatke prek serijske povezave, bi lahko uporabljal Web Serial, medtem ko bi po meri izdelana igralna palica uporabljala WebHID.

Prihodnost WebHID

API WebHID se nenehno razvija, z nenehnimi prizadevanji za izboljšanje njegove varnosti, zmogljivosti in enostavnosti uporabe. Ker vse več naprav sprejema standard HID, bo WebHID postajal vse pomembnejše orodje za spletne razvijalce. V prihodnosti pričakujte naprednejše funkcije in izboljšano podporo brskalnikov.

Zaključek

WebHID je zmogljiv API, ki odpira širok nabor možnosti za spletne aplikacije. Z razumevanjem filtrov naprav in obravnave poročil HID lahko ustvarite privlačne in interaktivne spletne izkušnje, ki izkoriščajo celoten potencial naprav za človeški vmesnik. Ne glede na to, ali gradite igro, orodje za dostopnost ali industrijski nadzorni sistem, vam lahko WebHID pomaga povezati vašo spletno aplikacijo s fizičnim svetom. Ne pozabite dati prednosti uporabniški izkušnji, varnosti in združljivosti med platformami, da ustvarite uspešne in globalno dostopne aplikacije WebHID.