WebUSB 初体验：让你的设备插上飞翔的翅膀

"谁能想到，浏览器居然能直接管 USB？科技这碗饭，越来越难吃了！"

什么是 WebUSB？

WebUSB 是一项让浏览器直接与 USB 设备通信的技术，旨在缩短开发者和设备间的距离。无需安装驱动，无需依赖复杂的桌面软件，直接通过 JavaScript 和 USB 设备交互。是不是听起来很酷？但别着急，这背后还有不少坑等着你跳。

快速上手：连接 USB 设备

以下是 WebUSB 的基本使用流程，使用了现代的 async/await 语法，让代码更清晰易懂。

1. 请求设备连接

navigator.usb.requestDevice() 是一个用于请求用户连接 USB 设备的 API。你可以通过设置 filters 来限制可连接的设备。

const connectToDevice = async () => {
  const filters = [
    { vendorId: 0x1234, productId: 0x5678 } // 根据你的设备填写
  ];

  try {
    // 请求用户选择并授权连接设备
    const device = await navigator.usb.requestDevice({ filters });
    console.log(`连接成功：${device.productName}`);

    // 打开设备的连接
    await device.open();
    console.log('设备已打开');

    // 选择设备的配置编号，通常为 1
    await device.selectConfiguration(1);
    console.log('配置已选择');

    // 声明接口，以便进行数据传输
    await device.claimInterface(0);
    console.log('接口已被声明');

    return device;
  } catch (error) {
    console.error('连接失败：', error);
  }
};

// 示例调用
const device = await connectToDevice();

2. 发送数据

transferOut() 是用于向 USB 设备发送数据的 API。数据通常以 ArrayBuffer 或 TypedArray 的形式传递。

const sendData = async (device, data) => {
  try {
    const endpointNumber = 1; // 数据发送的端点编号，需参考设备文档
    const encoder = new TextEncoder();

    // 发送数据到设备的指定端点
    await device.transferOut(endpointNumber, encoder.encode(data));
    console.log('数据已发送:', data);
  } catch (error) {
    console.error('发送数据失败：', error);
  }
};

// 示例调用
await sendData(device, 'Hello, USB!');

3. 接收数据

transferIn() 是用于从 USB 设备接收数据的 API。你需要指定接收的端点编号和数据的最大长度。

const receiveData = async (device) => {
  try {
    const endpointNumber = 1; // 数据接收的端点编号，需参考设备文档

    // 从设备的指定端点接收数据，最大长度为 64 字节
    const result = await device.transferIn(endpointNumber, 64);
    const decoder = new TextDecoder();

    // 将接收到的 ArrayBuffer 数据解码为字符串
    console.log('接收到的数据：', decoder.decode(result.data));
  } catch (error) {
    console.error('接收数据失败：', error);
  }
};

// 示例调用
await receiveData(device);

4. 释放设备

releaseInterface() 用于释放设备的接口。

const releaseDevice = async (device) => {
  try {
    // 释放设备的接口
    await device.releaseInterface(0);
    console.log('接口已释放');

    // 关闭设备连接
    await device.close();
    console.log('设备已关闭');
  } catch (error) {
    console.error('释放设备失败：', error);
  }
};

// 示例调用
await releaseDevice(device);

浏览器兼容性问题

说到 WebUSB，兼容性是避不开的话题。以下是目前主流浏览器的支持情况：

友情提示

• WebUSB 和 WebHID 都只被 Chromium 内核浏览器支持，意味着如果你的用户群体用的是 Firefox 或 Safari，你需要考虑降级方案，比如桌面客户端。

• 开发前记得检查 Can I Use 网站确认最新兼容性。

WebUSB vs. WebHID：两兄弟的恩怨情仇

WebUSB 和 WebHID 都是让浏览器与硬件交互的技术，但它们各有分工：

什么时候用 WebUSB？

• 自定义设备：当你的设备不遵循任何现成标准协议，比如需要与某些传感器或工业设备通信时。

• 高灵活性场景：当你需要完全掌控设备协议时。

什么时候用 WebHID？

• 标准人机接口设备：如果你的设备已经符合 HID 标准，比如键盘、鼠标、游戏手柄。

• 快速开发：HID 协议内置了一些简单的抽象，减少了繁琐的配置工作。

避坑指南

1. 设备权限问题

   • WebUSB 的设备访问是基于用户授权的，所以每次页面刷新后可能需要重新请求权限。一定要和用户解释清楚："不是我偷数据，是 USB 设备太严格！"

2. 数据格式匹配

   • USB 通信对数据格式要求严格。如果设备文档写了用 Uint8Array，你就别用 String，发送错了可是没有撤回的。

3. 浏览器限制

   • Safari 和 Firefox 的无情拒绝让 WebUSB 和 WebHID 的适用范围大打折扣。如果你的用户群体覆盖这些浏览器，建议提供降级方案，比如桌面客户端。

总结

WebUSB 是一项令人兴奋的技术，但也是一把双刃剑。它可以极大简化设备与用户的交互流程，但也带来了诸如兼容性、权限和复杂性的问题。而 WebHID 作为更专注的技术，为某些特定场景提供了便捷方案。总之，如果你准备跳进 WebUSB 或 WebHID 的坑，那就挽起袖子，用代码说话！

最后，记住：别轻易尝试跟设备讲道理，设备永远是对的！

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