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# MYP Druckerverwaltungssystem
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**Manage Your Printer** - Mercedes-Benz Werk 040 Berlin
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Vollständige 3D-Drucker Verwaltungsplattform mit Smart-Plug-Technologie
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## 🎯 System-Übersicht
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**MYP (Manage Your Printer)** ist ein System zur **zentralen Verwaltung und Steuerung von 3D-Druckern mittels Smart-Plug-Technologie**. Es digitalisiert den Reservierungsprozess für mehrere 3D-Drucker und ermögligt eine **automatisierte Schaltung der Drucker über WLAN-Steckdosen (TP-Link Tapo P110)**.
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### 🔑 Kernfunktionen
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#### **Benutzer- und Rechteverwaltung**
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- **Registrierung, Login und Rollenkonzept** (Admin/Benutzer)
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- **Administrierende** können Drucker und Nutzer verwalten
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- **Standard-Benutzer** können Reservierungen anlegen und Druckjobs verwalten
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#### **Drucker- und Auftragsmanagement**
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- **Zentrales Reservierungssystem** für Zeitfenster-Buchungen
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- **Automatische Drucker-Schaltung**: Einschalten zum Reservierungsstart, Ausschalten nach Ende
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- **Herstellerunabhängig**: Keine direkte Kommunikation mit 3D-Druckern - ausschließlich Stromsteuerung über Smart-Plug-Steckdosen
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- **Einfache Integration**: Keine Eingriffe in die Druckerhardware erforderlich
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#### **Statistikerfassung**
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- **Protokollierung** von Nutzungszeiten und abgeschlossenen Druckaufträgen
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- **Auswertungen** (z.B. Gesamtdruckzeit pro Zeitraum)
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- **Analytics-Dashboard** für Effizienzanalysen
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#### **Offline-Fähigkeit & Kiosk-Modus**
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- **Autonomer Betrieb** ohne Internetzugang nach Installation
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- **Raspberry Pi Kiosk-Modus**: Vollbild-Dashboard vor Ort
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- **Touch-Interface** für aktuelle Druckerbelegungen und Systemstatus
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## 📋 Projektarchitektur
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Dieses Repository enthält **zwei sich ergänzende Projektarbeiten** für die IHK-Abschlussprüfung:
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### 🏗️ **Backend-System** (Till Tomczak) - **KERN-INFRASTRUKTUR**
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- **Entwickler**: Till Tomczak
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- **Fachrichtung**: Fachinformatiker für digitale Vernetzung
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- **Technologie**: **Flask-basiertes Backend in Python** mit **SQLite-Datenbank**
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- **Verantwortung**: Hardware-Integration, REST-APIs und cyber-physische Vernetzung
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### 📊 **Frontend-System** (Torben Haack) - **BENUTZEROBERFLÄCHE & ANALYTICS**
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- **Entwickler**: Torben Haack
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- **Fachrichtung**: Fachinformatiker für Daten- und Prozessanalyse
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- **Technologie**: **Next.js-basierte Webanwendung** mit erweiterten Analytics
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- **Verantwortung**: Moderne Web-UI, Datenvisualisierung und Benutzerfreundlichkeit
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## 🏗️ Technische Architektur
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### Cyber-Physische Lösung
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```
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┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────┐
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│ Frontend-Server │◄──►│ Backend-Server │◄──►│ Raspberry Pi │
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│ (Port 3000) │ │ (Port 443/5000) │ │ (Smart-Plugs) │
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│ Torben Haack │ │ Till Tomczak │ │ Till Tomczak │
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│ │ │ │ │ │
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│ • Next.js App │ │ • Flask REST-API │ │ • TP-Link Tapo P110 │
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│ • Analytics UI │ │ • SQLite Database │ │ • Hardware Control │
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│ • PWA-Features │ │ • Smart-Plug API │ │ • Kiosk Interface │
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│ • HTTPS Client │ │ • HTTPS Server │ │ • Offline Operation │
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│ • Export Functions │ │ • Session Management│ │ • Touch Interface │
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└─────────────────────┘ └─────────────────────┘ └─────────────────────┘
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```
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### Kommunikations-Architektur
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- **RESTful API**: Backend kommuniziert mit Frontend und externen Diensten
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- **HTTPS-Verschlüsselung**: Selbstsignierte Zertifikate für sichere Übertragung
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- **Progressive Web App (PWA)**: Offline-Funktionalität im Browser
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- **Smart-Plug-Integration**: Lokale WLAN-Steuerung ohne Cloud-Abhängigkeit
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## 🚀 Schnellstart
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### Backend-System (Hardware & APIs)
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```bash
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# Backend-Server starten (Till Tomczaks System)
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cd backend
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sudo ./setup.sh # Automatische Installation
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python app.py # Oder für Development
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# Kiosk-Modus auf Raspberry Pi
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sudo systemctl start myp-https.service
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```
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### Frontend-System (Web-Interface)
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```bash
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# Frontend-Server starten (Torben Haacks System)
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cd frontend
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pnpm install
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pnpm db # Datenbank einrichten
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pnpm dev # Development-Server
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# Produktions-Deployment
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pnpm build && pnpm start
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```
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### Vollständiges System
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```bash
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# Backend (API-Server)
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cd backend && python app.py --host 0.0.0.0 --port 5000 &
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# Frontend (Web-Interface)
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cd frontend && pnpm build && pnpm start &
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```
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## 🌐 Systemzugriff
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### Produktions-URLs
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- **Web-Interface**: `http://localhost:3000` (Torben Haacks Frontend)
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- **API-Backend**: `https://192.168.0.105:443/api` (Till Tomczaks APIs auf separatem Server)
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- **Kiosk-Modus**: `https://192.168.0.105:443` (Lokales Touch-Interface)
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### Standard-Anmeldedaten
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- **Benutzername**: `admin`
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- **Passwort**: `admin123`
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### Netzwerk-Konfiguration
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- **Backend-Server**: `192.168.0.105:443` (HTTPS)
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- **Frontend-Server**: `localhost:3000` (HTTP Development)
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- **SSL-Zertifikate**: Selbstsigniert (automatisch akzeptiert)
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## 📁 Projektstruktur & Integration
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```
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Projektarbeit-MYP/
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├── backend/ # 🏗️ KERN-INFRASTRUKTUR (Till Tomczak)
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│ ├── app.py # Flask REST-API Server
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│ ├── models.py # SQLite-Datenbank & Business Logic
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│ ├── utils/ # Smart-Plug Integration (TP-Link Tapo P110)
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│ ├── templates/ # Kiosk-Mode Web-Interface
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│ ├── static/ # PWA-Assets für Offline-Betrieb
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│ └── systemd/ # Raspberry Pi Service-Integration
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├──
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├── frontend/ # 📊 WEB-INTERFACE (Torben Haack)
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│ ├── src/app/ # Next.js Haupt-Anwendung
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│ ├── src/components/ # React UI-Komponenten
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│ ├── src/lib/api/ # Backend-REST-API-Integration
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│ └── src/lib/analytics/ # Statistik-Algorithmen
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├──
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├── docs/ # 📚 Gemeinsame Dokumentation
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└── README.md # Diese Datei
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```
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## 🎯 Funktions-Aufgabenteilung
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### Backend-Verantwortlichkeiten (Till Tomczak)
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- ✅ **Smart-Plug-Steuerung**: TP-Link Tapo P110 WLAN-Steckdosen
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- ✅ **Automatische Drucker-Schaltung**: Zeitgesteuerte Ein-/Ausschaltung
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- ✅ **REST-API-Bereitstellung**: Vollständige API für alle Drucker-Operationen
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- ✅ **Cyber-physische Vernetzung**: IT-System ↔ Hardware-Integration
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- ✅ **SQLite-Datenbank**: Benutzer, Drucker, Jobs, Statistiken
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- ✅ **HTTPS-Server**: Selbstsignierte Zertifikate und Session-Management
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- ✅ **Raspberry Pi Integration**: Systemd-Services und Kiosk-Modus
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- ✅ **Offline-Fähigkeit**: Autonomer Betrieb ohne Internet
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### Frontend-Verantwortlichkeiten (Torben Haack)
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- ✅ **Moderne Web-UI**: React-basierte Benutzeroberfläche
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- ✅ **Progressive Web App**: Offline-Funktionalität im Browser
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- ✅ **Advanced Analytics**: Interaktive Charts und Datenvisualisierung
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|
- ✅ **Reporting-System**: PDF/Excel-Export und automatisierte Berichte
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- ✅ **Responsive Design**: Optimiert für Desktop, Tablet und Mobile
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- ✅ **Backend-API-Integration**: Nahtlose REST-API-Anbindung
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- ✅ **Statistik-Auswertungen**: Nutzungsanalysen und Trend-Analysen
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- ✅ **Benutzerfreundlichkeit**: Intuitive Workflows für alle Stakeholder
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## 🔗 API-Integration & Kommunikation
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### Backend-REST-Endpunkte (Till Tomczak)
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```typescript
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// Drucker-Management
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GET /api/printers // Alle Drucker abrufen
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POST /api/printers // Neuen Drucker hinzufügen
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PUT /api/printers/{id} // Drucker aktualisieren
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DELETE /api/printers/{id} // Drucker löschen
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// Reservierungs-Management
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GET /api/jobs // Alle Reservierungen abrufen
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POST /api/jobs // Neue Reservierung erstellen
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PUT /api/jobs/{id}/finish // Reservierung beenden
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|
DELETE /api/jobs/{id} // Reservierung abbrechen
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// Smart-Plug-Steuerung (TP-Link Tapo P110)
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POST /api/plugs/{id}/on // Drucker einschalten
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POST /api/plugs/{id}/off // Drucker ausschalten
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GET /api/plugs/{id}/status // Plug-Status abfragen
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// Statistiken & Analytics
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GET /api/stats // Nutzungsstatistiken
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GET /api/reports // Report-Daten für Analytics
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|
```
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### Frontend-Integration (Torben Haack)
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```typescript
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|
// Backend-API Client - Konfiguriert für separaten Server
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export class MYPApiClient {
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|
constructor(baseURL: string = 'https://192.168.0.105:443/api') {
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|
this.baseURL = baseURL;
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|
}
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async getPrinters() {
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return fetch(`${this.baseURL}/printers`).then(r => r.json());
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}
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async getJobs() {
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|
return fetch(`${this.baseURL}/jobs`).then(r => r.json());
|
|
}
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|
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async getStats() {
|
|
return fetch(`${this.baseURL}/stats`).then(r => r.json());
|
|
}
|
|
}
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|
// API-Konfiguration mit Fallback-URLs
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|
export const API_BASE_URL = {
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|
primary: 'https://192.168.0.105:443',
|
|
fallbacks: [
|
|
'https://192.168.0.105',
|
|
'https://raspberrypi'
|
|
]
|
|
};
|
|
```
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## 🖥️ Deployment-Szenarien
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### Szenario 1: Separate Server (Empfohlen)
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```bash
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# Backend-Server (z.B. Raspberry Pi oder Linux-Server)
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cd backend
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sudo systemctl start myp-https.service
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|
|
# Frontend-Server (z.B. Node.js-Server oder Cloud-Deployment)
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|
cd frontend
|
|
npm run build && npm start
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```
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|
### Szenario 2: Docker-Deployment
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```yaml
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# docker-compose.yml
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services:
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backend:
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build: ./backend
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|
ports: ["5000:5000", "443:443"]
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frontend:
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|
build: ./frontend
|
|
ports: ["3000:3000"]
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|
environment:
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|
- NEXT_PUBLIC_API_URL=http://backend:5000/api
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|
```
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### Szenario 3: Raspberry Pi Kiosk (Lokal)
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```bash
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# Vollständige Kiosk-Installation
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cd backend && sudo ./setup.sh
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# Automatischer Start: Touch-Interface + Smart-Plug-Steuerung
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```
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## 🔧 Konfiguration & Environment
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### Backend-Konfiguration (.env)
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```env
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# Flask-Server Einstellungen
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FLASK_HOST=0.0.0.0
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FLASK_PORT=5000
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|
SSL_ENABLED=true
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DATABASE_URL=sqlite:///myp.db
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# Smart-Plug Konfiguration (TP-Link Tapo P110)
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TAPO_USERNAME=your-tapo-email
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|
TAPO_PASSWORD=your-tapo-password
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# Kiosk-Modus
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KIOSK_MODE=true
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|
OFFLINE_MODE=true
|
|
```
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### Frontend-Konfiguration (.env.local)
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|
```env
|
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# Frontend-Server Einstellungen - Separater Backend-Server
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NEXT_PUBLIC_API_URL=https://192.168.0.105:443
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DATABASE_URL=file:./db/frontend.db
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# SSL-Zertifikat Handling für selbstsignierte Zertifikate
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NODE_TLS_REJECT_UNAUTHORIZED=0
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# Analytics-Features
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ENABLE_ADVANCED_ANALYTICS=true
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CHART_REFRESH_INTERVAL=30000
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```
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## 📊 Features im Überblick
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### Backend-Features (Till Tomczak) - Cyber-Physische Integration
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- **TP-Link Tapo P110 Integration**: Lokale WLAN-Steckdosen-Steuerung
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- **Automatische Zeitsteuerung**: Drucker Ein-/Ausschaltung nach Reservierung
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- **Herstellerunabhängigkeit**: Keine direkten Drucker-Eingriffe erforderlich
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- **Flask REST-APIs**: Vollständige CRUD-Operationen
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- **SQLite-Datenbank**: Lokale Datenpersistenz ohne externe Abhängigkeiten
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- **HTTPS-Verschlüsselung**: Selbstsignierte Zertifikate
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- **Offline-Betrieb**: Vollständig autonomer Betrieb ohne Internet
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- **Raspberry Pi Kiosk**: Touch-optimiertes Dashboard vor Ort
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### Frontend-Features (Torben Haack) - Moderne Web-Oberfläche
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- **Progressive Web App**: Offline-Funktionalität im Browser
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- **React 18 + Next.js 14**: Moderne, performante Web-Technologien
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- **Analytics-Dashboard**: Recharts-Visualisierungen für Nutzungsstatistiken
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- **Responsive Design**: Optimiert für alle Endgeräte (Desktop/Tablet/Mobile)
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- **Real-time Updates**: Live-Synchronisation mit Backend-APIs
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- **Export-Funktionen**: PDF/Excel-Reports für Management-Analysen
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- **Benutzerfreundlich**: Intuitive Workflows für alle Stakeholder
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## 🛠️ Entwicklung
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### Backend-Entwicklung (Till Tomczak)
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```bash
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cd backend
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python -m venv venv
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source venv/bin/activate # Linux/Mac
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|
pip install -r requirements.txt
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python app.py --debug
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```
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### Frontend-Entwicklung (Torben Haack)
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|
```bash
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|
cd frontend
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|
pnpm install
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|
pnpm db:migrate
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pnpm dev
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```
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### Integration testen
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```bash
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# Backend-APIs testen
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curl http://localhost:5000/api/printers
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# Frontend mit Backend-Integration
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# Frontend auf :3000 konsumiert Backend-APIs von :5000
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```
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## 📚 Dokumentation
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### Backend-Dokumentation (Till Tomczak)
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- [`backend/README.md`](backend/README.md) - Hardware-Setup & API-Dokumentation
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- [`backend/docs/`](backend/docs/) - Raspberry Pi Konfiguration & Smart-Plug-Integration
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### Frontend-Dokumentation (Torben Haack)
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- [`frontend/README.md`](frontend/README.md) - UI-Entwicklung & Analytics
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- [`frontend/docs/`](frontend/docs/) - Component-Library & PWA-Features
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### Gemeinsame Dokumentation
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- [`docs/myp_documentation.md`](docs/myp_documentation.md) - Vollständige Projektdokumentation
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- [`docs/DEPLOYMENT.md`](docs/DEPLOYMENT.md) - Production-Deployment-Guide
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## 🤝 Projektphilosophie
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### Cyber-Physische Vernetzung
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MYP stellt eine **cyber-physische Lösung** dar, die **IT-System (Reservierungsplattform) und Hardware (Smart-Plugs und Drucker) eng vernetzt**. Das System überbrückt die digitale und physische Welt durch intelligente Automatisierung.
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### Komplementäre Expertisen
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- **Till Tomczak**: Spezialist für Hardware-Integration und cyber-physische Vernetzung
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- **Torben Haack**: Spezialist für Frontend-Entwicklung und Datenanalyse
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### Gemeinsame Ziele
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- **Digitalisierung**: Modernisierung des Reservierungsprozesses
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- **Automatisierung**: Zeitgesteuerte Hardware-Steuerung ohne manuelle Eingriffe
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- **Benutzerfreundlichkeit**: Intuitive Bedienung für alle Stakeholder
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- **Effizienz**: Optimierte Ressourcennutzung und Energieeinsparung
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## 👥 Entwicklerteam
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### Till Tomczak - **Backend-Infrastruktur & Hardware-Integration**
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- **Cyber-Physische Systeme**: Smart-Plug-Integration und Hardware-Steuerung
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- **System-Architektur**: Flask-APIs und SQLite-Datenbank-Design
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- **DevOps**: Raspberry Pi Services und Produktions-Deployment
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- **Offline-Systeme**: Autonomer Betrieb ohne Internet-Abhängigkeiten
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### Torben Haack - **Frontend-Entwicklung & Analytics**
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- **Progressive Web Apps**: Moderne Browser-Technologien und Offline-Features
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- **User Interface**: React-Komponenten und responsive Design
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- **Datenvisualisierung**: Charts, Dashboards und Analytics
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- **API-Integration**: Nahtlose Backend-Anbindung und Real-time Updates
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## 📄 Lizenz
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Dieses Projekt wurde für den internen Gebrauch bei Mercedes-Benz entwickelt.
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**Backend-System**: Till Tomczak (Cyber-Physische Vernetzung & Hardware-Integration)
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**Frontend-System**: Torben Haack (Progressive Web App & Analytics)
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**Architektur**: Microservices mit REST-API-Integration
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**Technologie**: Flask + SQLite (Backend) + Next.js + React (Frontend)
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**Hardware**: Raspberry Pi + TP-Link Tapo P110 Smart-Plugs
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**Entwickelt für**: Mercedes-Benz Werk 040 Berlin MYP
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