🧭 Phase 0 – Vision & Scope

Home Dev Platform (Raspberry Pi)

1. 📌 Überblick

Dieses Dokument beschreibt die übergeordnete Vision, den Scope sowie die Zielsetzung für den Aufbau einer selbst gehosteten Entwicklungsplattform auf einem Raspberry Pi.

Die Plattform dient als flexible Grundlage für die Entwicklung, den Betrieb und die Erweiterung unterschiedlicher Softwarelösungen (Business Cases) und wird unter Einsatz von KI-Unterstützung kontinuierlich weiterentwickelt.

2. 🎯 Vision

Aufbau einer modularen, self-hosted Plattform auf Basis einer Microservice-Architektur, die es ermöglicht, unterschiedliche Business-Anwendungen effizient zu entwickeln, zu betreiben und durch KI zu unterstützen.

Die Plattform stellt dabei eine generische technische Grundlage dar, auf der verschiedene fachliche Use Cases (z. B. Automatisierung, Analyse, Monitoring) umgesetzt werden können.

3. 🚀 Ziele

3.1 Funktionale Ziele

Aufbau einer zentralen Plattform zur Entwicklung und Ausführung unterschiedlicher Anwendungen
Unterstützung mehrerer unabhängiger Business Cases auf einer gemeinsamen Infrastruktur
Bereitstellung von Backend-Services und Frontend-Anwendungen (PWA)
Integration von Benachrichtigungsmechanismen (z. B. Push, Messaging)
Nutzung von KI zur Unterstützung bei:
Code-Generierung
Systemdesign
Automatisierung
Weiterentwicklung bestehender Services

3.2 Technische Ziele

Umsetzung einer Microservice-Architektur mit klar getrennten Services
Einsatz von Container-Technologie (Docker) für alle Komponenten
Umsetzung eines Headless-Backend-Ansatzes mit REST APIs
Nutzung von Progressive Web Apps (PWA) für die Benutzerinteraktion
Sicherer Zugriff auf die Plattform sowohl:
im Heimnetzwerk
als auch perspektivisch über das Internet
Integration zusätzlicher Nodes (z. B. Raspberry Pi Nano) zur Verteilung von Aufgaben (Worker-Ansatz)

3.3 Organisatorische Ziele

Aufbau einer strukturierten, versionierten und KI-lesbaren Projektdokumentation
Etablierung einer wiederverwendbaren Architektur für zukünftige Projekte
Unterstützung eines iterativen, AI-gestützten Entwicklungsprozesses
Trennung von Plattform, Infrastruktur und fachlichen Anwendungen

4. 🧱 Scope

4.1 In Scope

Plattform-Infrastruktur

Betrieb eines Raspberry Pi als zentrale Plattform
Containerisierte Runtime (Docker + Docker Compose)
Aufbau eines Reverse Proxy für Routing und Zugriff
Aufbau einer grundlegenden Sicherheitsarchitektur
Vorbereitung des Systems für Internetzugriff (z. B. via Tunnel/Proxy)

Microservice-Plattform

Aufbau einer service-orientierten Architektur:
lose gekoppelte Services
klare API-Schnittstellen
Unterstützung mehrerer unabhängiger Anwendungen (Business Cases)
Möglichkeit zur parallelen Entwicklung und zum Betrieb mehrerer Services
Entkopplung von Backend (API) und Frontend (PWA)

Frontend-Architektur

Umsetzung von Progressive Web Apps (PWA)
Nutzung eines einheitlichen UI-Zugriffs über Browser
Trennung von UI und Geschäftslogik (Headless Architecture)

Referenz-Implementierung

Weiterentwicklung eines initialen Referenzsystems („Hello World“) zu einem ersten validen Service
Validierung folgender Konzepte:
API-basierte Kommunikation
Datenpersistenz (DB)
Frontend-Integration (PWA)
Containerisierte Deployment-Struktur

Deployment & Betrieb

Aufbau einer standardisierten Deployment-Struktur (Docker Compose)
Reproduzierbare Deployments von Services
Logging und Monitoring-Grundlagen
Vorbereitung für spätere Automatisierung (z. B. CI/CD)

Remote Development Setup

Nutzung eines lokalen Rechners als Remote-Workstation
Zugriff auf den Raspberry Pi:
über SSH
optional über sichere Tunnel (z. B. Cloudflare)
Integration in Entwicklungswerkzeuge (z. B. VS Code, Claude CLI)

Erweiterung durch Worker-Nodes

Integration eines zusätzlichen Geräts (z. B. Raspberry Pi Nano) als Worker
Mögliche Aufgaben:
Monitoring der Plattform
Ausführung von Hintergrundjobs (Scheduler, Scraper)
Entkopplte Verarbeitung von Aufgaben
Vorbereitung einer verteilten Architektur (multi-node)

Security & Zugriff

Absicherung interner und externer Zugriffe
Unterstützung von Authentifizierungsmechanismen (z. B. Token/JWT)
Vorbereitung eines Rollen- und Usermodells
Minimierung externer Angriffsflächen

4.2 Out of Scope

Hochverfügbare Produktionssysteme
Skalierung über Cluster oder Kubernetes
Komplexe Enterprise-Architekturen
Native Mobile Apps (App Store / Play Store)
Vollständige Identity-Management-Systeme

4.3 Definition of Done (Plattform-Version 2)

Die Plattform gilt als erfolgreich erweitert, wenn:

✅ Microservice-Architektur umgesetzt ist
✅ Mehrere unabhängige Services parallel betrieben werden können
✅ Frontend (PWA) und Backend (API) sauber getrennt sind
✅ Zugriff im Heimnetz sowie über das Internet möglich ist
✅ Deployment reproduzierbar funktioniert
✅ Remote Development stabil möglich ist
✅ Worker-Node (z. B. Pi Nano) integriert werden kann
✅ Grundlage für Authentifizierung und Usermanagement geschaffen ist

5. 👥 Stakeholder

Rolle	Beschreibung
Betreiber	Christoph (Systemowner, Entwickler, Nutzer)
Endnutzer	zukünftige Nutzer der bereitgestellten Anwendungen
KI-System	Unterstützt bei Entwicklung, Betrieb und Weiterentwicklung

6. 🧠 KI-Integration (high-level)

Die Plattform wird so aufgebaut, dass KI-Systeme (z. B. Claude) folgende Aufgaben übernehmen können:

Analyse und Weiterentwicklung von Anforderungen
Generierung von Code und Services
Unterstützung bei Architekturentscheidungen
Implementierung neuer Business Cases auf Basis vorhandener Strukturen

Prinzipien

Dokumentation ist strukturiert und maschinenlesbar
Anforderungen sind eindeutig und versionierbar
Änderungen erfolgen iterativ und nachvollziehbar
KI arbeitet ausschließlich auf „aktiven“ Anforderungen

7. 📐 Leitprinzipien

(unverändert bzw. weiterhin gültig, ergänzt um Microservices + Worker)

8. ⚠️ Annahmen & Constraints

Annahmen

Internetzugang für externe Erreichbarkeit und API-Nutzung
Nutzung mehrerer Geräte (Pi + optional Worker Node)
Zugriff über verschiedene Endgeräte (Laptop, Smartphone)

Constraints

Begrenzte Ressourcen des Raspberry Pi
Heimnetzwerk-Infrastruktur
Begrenzte Zeit für Entwicklung und Betrieb

9. 📍 Erfolgskriterien

Das Projekt gilt als erfolgreich, wenn:

✅ Die Plattform mehrere Services unterstützen kann
✅ Neue Business Cases schnell umgesetzt werden können
✅ System modular und erweiterbar bleibt
✅ Zugriff sicher und stabil funktioniert
✅ KI effektiv zur Weiterentwicklung beiträgt

10. 🔜 Nächste Schritte

Erweiterung der Requirements (Auth, User, Rollenmodell)
Ableitung neuer Use Cases auf Plattform-Ebene
Architektur-Erweiterung (Phase 2 Update)
Detailed Design für Authentifizierung und Usermanagement

📎 Dokument-Metadaten

Version: 2.0
Status: Draft
Letzte Aktualisierung: {{DATE}}
Autor: Christoph Matuschat

Changelog

Version	Datum	Änderungen
1.0	2026-06-25	Initiale Version