[译] 用 JavaScript 访问用户设备硬件的新标准

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用 JavaScript 访问用户设备硬件的新标准

你是否曾仅为了能访问用户设备硬件而不得不开发一个桌面应用?你不是唯一一个深受其苦的人。就在不久之前,用 JavaScript 访问硬件的方式还是勉强而麻烦的。 然而,随着近期的 Chrome 开发工具的更新,用 JavaScript 与硬件交互已是梦想成真。

因此,在本文中,我将会介绍 3 个新的 JavaScript API,即 WebHIDWebNFC 以及 WebUSB,它们将可用于访问设备硬件。下面让我们来逐一了解每个新技术点。

1. 什么是 WebHID?

在把一个 HID(Human Interface Device,人机接口设备)集成到软件中的时候,开发者面对的主要问题就是需要做大量的兼容工作,包括对旧/新设备、通用/非通用模型等的兼容。

WebHID 提供了一个 API 来解决这个问题,此 API 让我们能够用 JavaScript 实现针对特定设备的逻辑。

举个简单的例子,如果你想要用任天堂 Switch 的 Joy-Con 手柄玩 Chrome 的离线小恐龙 🦖 游戏,有了 WebHID 就可以实现。是不是挺酷的?

用下面这段代码,你就能检测运行环境是否支持 WebHID。

if ("hid" in navigator) { /* 支持 WebHID API。 */ }
复制代码

当一个应用使用了 WebHID 去连接一个设备,就会显示下图这样的提示弹窗。

而你需要做的就是,选择正确的设备,然后点击连接(Connect)。就这么简单。

WebHID API 是异步的。因此在等待连接新设备或者用户输入时,界面也不会被阻塞。

安全性考量

我知道当你了解了 WebHID 能做什么之后,一定会想到安全问题。

Chromium 文档规定了对强大的 Web 平台特性的访问控制,而这个 API 正是根据文档中定义的核心原则开发的,包括用户控制、透明度、人体工程学等方面的原则。更严格的是,同一时刻只允许连接一个 HID 设备。

另外,Chrome 开发者工具针对浏览器当前连接的设备提供了日志输出功能,这让调试设备连接更加容易。该日志可在 chrome://device-log(Chrome 内部页面)中看到。

在本文中,我们不会涉及底层实现细节。如果你想要了解实现细节,请在评论区留言。

浏览器兼容性

目前桌面端的 Chrome 和 Edge 支持 WebHID。

引用自 https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebHID_API

接着让我们来看看 WebNFC。

2. 什么是 WebNFC?

相信你之前肯定接触过 NFC(Near field communications,近距离通信技术)这个缩写名词。

有了 WebNFC,当一个 NFC 标签位于你的设备的识别范围之内时,你就能对其读取或写入数据了。这是通过 NDEF(NFC 数据交换格式)技术实现的,是 NFC 标签支持的一种格式。

使用 WebNFC

假设一个场景:你需要管理自家店铺的库存。你可以通过 WebNFC 向库存商品上的 NFC 标签读/写数据,这样就能搭建起一个库存管理站点。

WebNFC 带来的可能性是无限的。这是一个机会,一个能让许多过程自动化、让日常工作提效的机会。

与 WebHID 类似,你可以用下面的代码检查 WebNFC 的支持情况。

if ('NDEFReader' in window) { /* 扫描、写入 NFC 标签 */ }
复制代码

安全性考量

为了防患于未然,只有顶层框架和安全的浏览环境(只允许 HTTPS 协议)能够使用 WebNFC。

如果一个实现了 WebNFC 功能的网页消失了或肉眼不可见,那么和该网页连接的所有 NFC 标签都会被挂起连接。当页面重新可见时,这些连接才会恢复。页面可见性 API 可以帮你识别 NFC 操作的连接状态。

如果你不熟悉页面可见性 API 的话,可以读读这篇文章

浏览器兼容性

目前仅有 Android 端的 Chrome 支持 WebNFC。

引用自 https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Web_NFC_API

下面,让我们一起来看看 WebUSB API。

3. 什么是 WebUSB?

从 Chrome 61 版本开始,WebUSB API 让你可以用 JavaScript 与 USB 端口进行通信。

然而,你可能会想,我们怎么才能访问每个 USB 设备的相关驱动,对吧?有了 WebHID API 的支持,硬件厂商能够针对自家的硬件设备开发出跨平台的 JavaScript SDK。

与上述 API 类似,我们可以使用下列代码检测 WebUSB 的支持情况。

if ("usb" in navigator) { /* 支持 WebUSB API。 */ }
复制代码

安全性

有许多控制措施可以保护未授权的 USB 访问的安全性,而且它仅在只允许 HTTPS 协议的安全环境运行,以此来保护传输的数据。另外,会有标准浏览器授权流程来请求和授予访问权限。

WebUSB API 相关的调试任务也可以在 chrome://device-log 页面看到,页面里会列出当前连接的所有 USB 设备及相关事件。

浏览器兼容性

桌面端 Chrome、Edge,以及 Android 端 Chrome 支持 WebUSB。

引用自 https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/USB

关于 WebUSB API 的更多细节,你可以参阅 Web 端访问 USB 设备文档

总结

不管是你的网站要和硬件交互,还是你有要和 Web 应用交互的硬件,新标准带来的都是双赢,因为它们无需再安装专门的驱动或软件就能进行连接了。

在我看来,这个新功能太酷了,会让生活更加便捷。

欢迎和我分享你对此的想法。感谢阅读!

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