Projektarbeit-MYP/docs/KIOSK-SETUP.md

# MYP im Kiosk-Modus

Diese Anleitung beschreibt, wie MYP (Manage Your Printer) auf einem Raspberry Pi 4 im Kiosk-Modus eingerichtet wird, sodass das System beim Booten automatisch startet.

## Voraussetzungen

- Raspberry Pi 4 (oder kompatibel) mit Raspbian/Raspberry Pi OS
- Internetverbindung für die Installation (nach der Installation wird keine Verbindung mehr benötigt)
- Bildschirm, Tastatur und Maus für die Einrichtung
- Mindestens 2GB freier Festplattenplatz
- Mindestens 512MB RAM (empfohlen: 1GB+)

## Komponenten des Kiosk-Modus

Die Kiosk-Einrichtung besteht aus mehreren Komponenten:

1. **MYP HTTPS-Backend-Dienst**: Systemd-Service zum Starten der MYP-Anwendung auf Port 5000
2. **Kiosk-Benutzer**: Separater Benutzer für den Browser-Betrieb
3. **Chromium im Kiosk-Modus**: Optimierte Browserinstanz mit erweiterten Kiosk-Features
4. **Watchdog-Services**: Mehrere Überwachungsdienste für Backend und Browser
5. **Firewall-Service**: Automatische Netzwerksicherheit

## Automatische Installation (Empfohlen)

Die automatische Installation erfolgt über das konsolidierte Setup-Script im Backend-Verzeichnis:

```bash
cd backend
sudo chmod +x setup.sh
sudo ./setup.sh
```

Das Setup-Script bietet folgende Features:
- **Robuste Installation** mit Retry-Mechanismen
- **Umfangreiches Logging** in `backend/logs/`
- **System-Validierung** vor Installation
- **Automatische Abhängigkeitsauflösung**
- **Konfiguration aller Services**
- **Firewall-Setup**
- **Automatischer Kiosk-Benutzer**

### Installation-Logs

Das Setup-Script erstellt detaillierte Logs:
- `backend/logs/install.log` - Vollständiges Installations-Log
- `backend/logs/errors.log` - Nur Fehler
- `backend/logs/warnings.log` - Nur Warnungen
- `backend/logs/debug.log` - Debug-Informationen
- `backend/logs/install-summary.txt` - Zusammenfassung

## Systemd-Services (Automatisch installiert)

Das Setup-Script installiert folgende Services:

### 1. MYP HTTPS-Backend (`myp-https.service`)
```ini
[Unit]
Description=MYP Druckerverwaltung HTTP Backend (Port 5000)
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=root
WorkingDirectory=/opt/myp
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/myp/app.py --production
Restart=always
Environment=FLASK_ENV=production
Environment=FLASK_PORT=5000
Environment=KIOSK_MODE=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```

### 2. Kiosk-Browser (`myp-kiosk.service`)
- Startet Chromium im optimierten Kiosk-Modus
- Wartet automatisch auf Backend-Verfügbarkeit
- Umfangreiche Browser-Optimierungen
- Automatischer Neustart bei Fehlern

### 3. Watchdog-Services
- `kiosk-watchdog.service` - Überwacht Browser und Backend
- `kiosk-watchdog-python.service` - Python-basierte Überwachung

### 4. Firewall-Service (`myp-firewall.service`)
- Automatische Netzwerksicherheit
- Port-Management

## Manuelle Installation (Nur bei Bedarf)

Falls die automatische Installation nicht verwendet werden kann:

### 1. Pakete installieren
```bash
sudo apt update
sudo apt install -y python3 python3-pip python3-venv chromium-browser \
                    unclutter xdotool curl git
```

### 2. MYP-Backend nach /opt/myp kopieren
```bash
sudo mkdir -p /opt/myp
sudo cp -r ./backend/* /opt/myp/
cd /opt/myp
sudo pip3 install -r requirements.txt --break-system-packages
```

### 3. Kiosk-Benutzer erstellen
```bash
sudo useradd -m -s /bin/bash kiosk
sudo usermod -a -G video,audio kiosk
```

### 4. Systemd-Services installieren
```bash
sudo cp /opt/myp/systemd/*.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable myp-https.service
sudo systemctl enable myp-kiosk.service
sudo systemctl enable kiosk-watchdog.service
sudo systemctl enable myp-firewall.service
```

### 5. Automatischen Desktop-Login einschalten
```bash
sudo raspi-config
# 1 System Options → S5 Boot/Auto Login → B4 Desktop Autologin
```

## Ablauf beim Booten

1. **System-Start**: Raspberry Pi fährt bis zum Multi-User-Target hoch
2. **Backend-Start**: `myp-https.service` startet das Flask-Backend auf Port 5000
3. **Firewall-Start**: `myp-firewall.service` konfiguriert Netzwerksicherheit
4. **Desktop-Login**: LightDM startet und meldet den Benutzer automatisch an
5. **Kiosk-Start**: `myp-kiosk.service` wartet auf Backend und startet Chromium
6. **Watchdog-Aktivierung**: Überwachungsservices starten kontinuierliche Überwachung

## Browser-Optimierungen

Der Kiosk-Service startet Chromium mit umfangreichen Optimierungen:

### Performance-Optimierungen
- `--disable-gpu-sandbox`
- `--disable-software-rasterizer`
- `--enable-features=VaapiVideoDecoder`
- `--memory-pressure-off`
- `--max_old_space_size=512`

### Kiosk-spezifische Features
- `--kiosk` (Vollbild-Modus)
- `--hide-scrollbars`
- `--disable-pinch`
- `--no-first-run`
- `--autoplay-policy=no-user-gesture-required`

### Sicherheits-Anpassungen
- `--ignore-certificate-errors`
- `--disable-web-security` (für lokale Anwendung)
- `--no-sandbox`

## Fehlerbehebung

### Service-Status prüfen
```bash
# Backend-Status
sudo systemctl status myp-https.service

# Kiosk-Status  
sudo systemctl status myp-kiosk.service

# Watchdog-Status
sudo systemctl status kiosk-watchdog.service

# Alle MYP-Services
sudo systemctl status myp-*
```

### Logs einsehen
```bash
# Backend-Logs
sudo journalctl -u myp-https.service -f

# Kiosk-Logs
sudo journalctl -u myp-kiosk.service -f

# System-Logs
tail -f /var/log/myp-kiosk.log

# Installation-Logs (falls verfügbar)
cat backend/logs/install-summary.txt
```

### Häufige Probleme

**Backend startet nicht:**
- Prüfen: `sudo systemctl status myp-https.service`
- Log: `sudo journalctl -u myp-https.service`
- Port-Konflikt: `sudo netstat -tulpn | grep :5000`

**Browser startet nicht:**
- X11-Display prüfen: `DISPLAY=:0 xset q`
- Kiosk-Benutzer prüfen: `id kiosk`
- Browser installiert: `which chromium-browser`

**Watchdog meldet Probleme:**
- Watchdog-Log: `sudo journalctl -u kiosk-watchdog.service`
- System-Ressourcen: `free -m && df -h`

## Konfiguration anpassen

### Backend-Port ändern
Bearbeiten Sie `/etc/systemd/system/myp-https.service`:
```ini
Environment=FLASK_PORT=8080
```

### Browser-Startseite ändern
Bearbeiten Sie `/etc/systemd/system/myp-kiosk.service` und ändern Sie:
```bash
TARGET_URL="http://localhost:5000"
```

### Watchdog-Intervall anpassen
Die Watchdog-Services können über ihre Konfigurationsdateien angepasst werden.

## Sicherheitshinweise

- Das System läuft mit root-Berechtigung für das Backend (für Druckerzugriff erforderlich)
- Der Browser läuft als separater `kiosk`-Benutzer
- Firewall ist automatisch konfiguriert
- Nur Port 5000 ist für lokale Verbindungen geöffnet
- HTTPS-Zertifikate werden automatisch generiert

## Performance-Optimierung

Für optimale Performance auf Raspberry Pi:

1. **GPU-Memory erhöhen:**
   ```bash
   echo "gpu_mem=128" | sudo tee -a /boot/config.txt
   ```

2. **Swap verringern:**
   ```bash
   echo "vm.swappiness=10" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
   ```

3. **I/O-Scheduler optimieren:**
   ```bash
   echo "deadline" | sudo tee /sys/block/mmcblk0/queue/scheduler
   ```

## Updates

Updates der MYP-Anwendung:
```bash
cd /opt/myp
sudo git pull  # falls Git-Repository
sudo systemctl restart myp-https.service
sudo systemctl restart myp-kiosk.service
```

## Deinstallation

Vollständige Entfernung:
```bash
sudo systemctl disable --now myp-https.service myp-kiosk.service
sudo systemctl disable --now kiosk-watchdog.service myp-firewall.service
sudo rm /etc/systemd/system/myp-*.service
sudo rm /etc/systemd/system/kiosk-*.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo userdel -r kiosk
sudo rm -rf /opt/myp
```

## Support

Bei Problemen:
1. Prüfen Sie die Logs in `backend/logs/`
2. Verwenden Sie `sudo journalctl -u service-name` für Service-Logs
3. Stellen Sie sicher, dass alle Voraussetzungen erfüllt sind
4. Führen Sie das Setup-Script erneut aus bei Installations-Problemen