Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- infrastruktur:portal300 [2022-06-02 22:00] – Details zur vorderen Türsprechanlage theriscfan
+++ infrastruktur:portal300 [2024-03-25 21:56] (aktuell) – chris
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-====== Portal 300 ======
+====== Portal 300 | P300 ======
 {{tag> software hardware infrastructure computing networking shackoperations electronics }}
+===== Handbuch =====
+==== tl;dr ====
+  * WLAN: ''Portal-Dev'' (später: ''portal'')
+  * Aufschließen (Fronteingang): ''ssh open-front@portal.shackspace.de''
+  * Aufschließen (Hintereingang): //nicht implementiert//
+  * Abschließen: ''ssh close@portal.shackspace.de''
+  * Statusabfrage: ''ssh status@portal.shackspace.de''
+  * Statusabfrage (maschinenlesbar): ''ssh status@portal.shackspace.de simple-status''. Die möglichen Antworten stehen unten.
+  * Alternative mit SSH command: Es kann jeder Benutzer auch als Befehl hinter einen anderen Benutzer geschrieben werden, hiermit können auch Apps wie [[https://f-droid.org/en/packages/com.example.trigger/|Trigger]] bedient werden. Beispiel:
+    * ''ssh status@portal.shackspace.de open-front''
+  * Türen
+    * A: Die Holztüre an der Straße
+    * B: Die Glastüre an der Straße
+    * B2: Die innere Türe zum shackspace, an der Straße
+    * C: Die Hintertüre auf dem Hof.
+    * C2: Die innere Türe zum shackspace, Richtung Hof
+  * shack-Zustände
+    *  ''open'': shack ist aufgeschlossen und open for public
+    *  ''locked'': Alle Türen sind abgeschlossen, shack ist zu.
+    *  ''unlocked via b2'': Der shack ist aktuell nur über die Türe B2 betretbar.
+    *  ''unlocked via c2'': Der shack ist aktuell nur über die Türe C2 betretbar.
+    *  ''unobserved'': Die Sensoren haben noch keine ausreichenden Informationen für die Zustandserfassung geliefert.
 ===== Initial-Fragen aus U300 Haustechnik =====
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 ===== Initialzustand Gebäudetechnik =====
-{{ :infrastruktur:u300:plaene:u300-eg-plan_tueren_schluessel.gif?600 |}}
+[[https://wiki.shackspace.de/infrastruktur/u300/plaene|{{ :infrastruktur:u300:plaene:u300-eg-plan_tueren_schluessel.gif?600 }}]]
   * In Raum 04 ist die Gegensprechanlage S, um die Tür zu öffnen
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   * Hierfür open@ für vorn, backdoor@ für hinten und close@ für "gesamten shack schließen"?
   * Portal-Einheiten müssen miteinander reden für synchronen Close-Request
+===== Architektur =====
+Das Portal der U300 besteht aus mehreren Komponenten, welche über MQTT miteinander kommunizieren:
+  * MQTT-Broker \\ Zentrale für Nachrichtenverteilung. Stellt zudem den WLAN-Zugang sowie DHCP/DNS zur Verfügung.
+  * 2 Türsteuerung (Für Türen B2 sowie C2) \\ Übernehmen die Steuerung einer Türe und überwachen die Sensorik.
+  * Busch-Interface \\ Reagiert auf Klingel-Signale und entsperrt die Türe B2.
+==== MQTT-Nachrichten ====
+Die MQTT-Nachrichten sind nun [[https://github.com/shackspace/portal300/blob/master/firmware/common/portal300/include/portal300.h|in der Software]] an einer zentralen Stelle dokumentiert.
 ===== Hardware & Elektronik =====
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     * ~400mA Stromaufnahme bei dauerhafter Motorbewegung (unbelastet)
     * ~900mA Stromaufnahme bei Anfahren (unbelastet)
+    * ~1000mA Stromaufnahme bei Blockieren
   * Motor fährt beim Anschalten kurzzeitig zurück, und anschließend in die gewünschte Richtung
   * Die Motoren werden direkt mit der Batteriespannung versorgt
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 Der Anschluss //BAT// erwartet zwischen **-** (GND) und **+** (VCC) 4.5 Volt. Hier ist zu klären, ob auch 5V Versorgungsspannung gehen.
-===== Busch-Welcome =====
+===== Türsprechanlage Busch-Welcome =====
   * Busch-/ABB-Welcome [[https://search.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=2CKA001373A1614&LanguageCode=de&DocumentPartId=&Action=Launch|Systemhandbuch]]
   * System controller [[https://www.busch-jaeger.de/files/files_ONLINE/83300--DinA4-Online%20de1.pdf|ABB-Welcome 83300-5..]]
     * neben Tür B2
-    * Türöffner wird mit internen 12V~ versorgt. Für direkte Ansteuerung wäre also ein Wechselkontakt zur Vermeidung von Kurzschlüssen nötig.
+    * Türöffner (Tö) wird mit internen 12V~ versorgt. Für direkte Ansteuerung wäre also ein Wechselkontakt zur Vermeidung von Kurzschlüssen nötig.
-    * Innenbus OUT1 ist im Rack 1-UG-2, Panel "AMP 51-100", Port 21-25 aufgelegt und nach 1-UG-1 B022, B028, B046, und B089 gepatcht.
+    * Tö wird für 1s bis 10s (einstellbar an der Zentrale) aktiviert. Die Tür kann geöffnet werden, solange es "summt".
+    * siehe auch: [[infrastruktur/u300/tuersprechanlage| Türsprechanlage TS02]]
+    * Innenbus OUT1 ist im Rack 1-UG-2-2, AMP-Panel "51-100", Port 21-25 aufgelegt und nach 1-UG-1-2 B022, B028, B046, und B089 gepatcht.
     * Innenbus OUT2 ist unbeschaltet. Restleistung von ~30W sollte für einen RPi reichen :)
   * Außenstation [[https://www.busch-jaeger.de/files/files_ONLINE/83101_1_2_3-DinA4-Online%20de.pdf|Busch-Jaeger 83101]]
   * Sprechstellen vom Typ 83205-AP-6xx [[https://www.busch-jaeger.de/files/files_ONLINE/0173-1-7473_83205-AP-xxx_BJE-DinA4_DE_2013-06-21.pdf|Betriebsanleitung]] [[https://www.busch-jaeger.de/files/files_ONLINE/Endkundenanl_Welcome_Mit%20H%C3%B6rer_DE_04_09_15.pdf|Bedienungsanleitung]]
-    * Ein Gerät ist teildefekt: Klingel und Sprechverbindung gehen, Tö und Licht leuchtet lokal aber bewirkt nichts
+    * Vermeintlich teildefekte Geräte (Klingel und Sprechverbindung gehen, Tö und Licht leuchtet lokal aber bewirkt nichts) können wiederbelebt werden: Es findet ein Handshake beim Systemboot statt -> Sicherung F52
 === Terminal ===
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   * Jede Menge BC817-25 (NPN, 500mA) und BC807-25 (PNP, 500mA)
     * Vermutlich hauptsächlich Interface zur 2-Draht-Leitung
-Der Tö-Taster ist an R72 angeschlossen und geht nach GND. Auf dem "Power"-Modul ist ein Relais nicht bestückt. Ein Optokoppler dort hätte dann eine ordentliche Klemme.
 In einer Audio-Aufzeichnung direkt am Bus kann man etwas verstehen. Die massiven Störungen sind aber im Hörer nicht zu hören. Könnte Telefon-Filter 300-3400Hz sein oder sie nutzen nicht nur PAL-Video sondern auch den Ton-Träger bei 5.5MHz.
 Die Kommunikation Terminal -> Controller scheinen ~250mA Pulse zu sein. Gegenrichtung sieht in der Aufzeichnung ähnlich aus.
+=== Modifikation ===
+{{:infrastruktur:u300:eingangb:terminal_mod.jpg?600|Innenansicht nach Modifikation: Tö-Kabel unten und Klingel-Signal oben}}
+Der Tö-Taster ist an R72 angeschlossen und geht nach GND. Der Taster für die lokale Klingel arbeitet auch so. An der Steckverbindung ist DB_EX das aufbereitete (L, R, TVS-Diode) Signal.
+Achtung! GND könnte floating sein. Nicht mit a1 oder b1 mixen!
+-> Klingel am Stecker herausgelöst und mit Kabel zu R72 ersetzt.
+Auf dem "Power"-Modul war ein Relais nicht bestückt. Q1 schaltet die Versorgung des I2130SYI mit 3.3V solange an, wie die LED in der Tö-Taste blinkt. Die LED selber hat keine zugänglichen Lötpunkte auf der Bestückungsseite.
+-> Ein SFH6156 Optokoppler hat auf den Relais-Pads eine ordentliche Klemme bekommen. Anode an Q1/D6 und Kathode über 270 Ohm an GND
+Neue Klemmenbelegung:
+  * a1
+  * b1
+  * Tö-Taster
+  * GND für Tö-Taster
+  * Emitter Optokoppler
+  * Collector Optokoppler
+Mit Brücken zwischen 3 und 6 sowie 4 und 5 öffnet Klingeln die Tür. An den ESP32 sollte also ein weiterer Optokoppler als "Taster".
+Es wurde ein ESP32 Board ([[https://www.roboter-bausatz.de/p/wt32-eth01-esp32-modul-mit-ethernet-bluetooth-wifi|WT32-ETH01]]) mit dem Busch-Welcome galvanisch getrennt verbunden. Die Kabelbelegung ist wie folgt:
+  * Grau: GND
+  * Orange: 5V
+  * Gelb:  Klingelsignal (Grau ist GND ref)
+  * Braun: Emitter
+  * Lila:  Collector
+Das Klingelsignal ist auf dem ESP als **IO15** verfügbar (benötigt internen Pull-Up), die Türe kann via **IO39** geschaltet werden.
 ===== Software & Architektur =====
+==== Software-Entwicklung ====
 Die Software wird aktuell [[https://github.com/shackspace/portal300|auf GitHub]] entwickelt.
+==== Prozesse ====
+{{ :infrastruktur:portal300-prozess-grob.png?600 |}}
+Die Gedanken hinter diesem Prozess sind folgende:
+Es ist sinnvoller, immer erst eine Türe aufzuschließen und die zweite Tür nur dann zu öffnen, wenn die erste Türe tatsächlich benutzt wurde (also nicht nur aufgeschlossen ist, sondern auch geöffnet wurde).
+Dies ist notwendig, dass der Fehlerfall "Türöffner funktioniert nicht" abgefangen werden kann, denn niemand wird in dem Moment denken: "Oh, ich hab doch aber grade aufgeschlossen, die Tür im Gebäude ist ja noch offen". Dies wird noch verstärkt durch das fehlende direkte Feedback (man steht auf der Straße und hört den Türmotor nicht arbeiten). Daher wird die Türe nur für 60 Sekunden aufgeschlossen, anschließend wird wieder abgeschlossen, außer die Türe wird in der Zwischenzeit geöffnet (Bestätigung von "Benutzer hat Gebäude erfolgreich betreteten").
+Beim Schließen können einfach beide Türen abgeschlossen werden, der shack kann aktuell sowieso nur durch die Türen A1, anschließend A zuverlässig verlassen werden. C ist potentiell abgschlossen.
+===== Mechanik & Montage =====
+==== Anforderungen ====
+  * minimal invasiv im Hinblick auf die Mietsache
+  * vollständig rückbaufähig
+  * robust
+  * mechanisch sachgerechter Aufbau
+  * ohne Heissklebstoff, Klebeband, fliegende Leitungen o.ä. pfuschige Methoden
+==== Kabelführung ====
+  * Leitungen werden in Kabelkanälen geführt
+  * um das Kabel zwischen Türe und Wand zu führen wird ein [[https://secure.effeff.de/index.php?key=produktkatalog&lang=de&c=effeff&ID=100542|Kabelübergang]] verwendet.
+==== Aufbau ====
+{{infrastruktur:portal300:p1090326-annotated.jpg?600}}
+**Legende**
+  * SWITCH01 - koppelt die Komponenten des Portal-LANs
+    * APU
+    * ESP32 "Control"
+    * PoE-Injector #2
+    * PoE-Injector #3
+  * APU
+    * WLAN-Accesspoint für SSID "Portal-Dev"
+    * Zentrale Steuerung für
+      * ESP32 Schloßantrieb Türe B2
+      * ESP32 Schloßantrieb Türe C2
+      * ESP32 "Control"
+      * ESP32 "Status"
+   * ESP32 "Control"
+     * Interface zum Terminal ("Telefon")
+     * Detektiert das Klingelsignal am Lautsprecher des Terminals
+     * Löst den Türöffnerkontakt am Terminal aus
+   * ESP32 "Status"
+     * empfängt den Zustand des Portals via USB serial
+     * übermittelt den Zustand des Portals über das shack-WLAN zum Internetservice
+   * "Telefon"
+     * Terminal zur Türsprechanlage
+     * Wird vom ESP32 "Control" gesteuert und überwacht
+   * INJ#2
+     * PoE-Injektor #2 für ESP32 Schloßantrieb Türe C2
+   * INJ#3
+     * Pseudo-PoE-Injektor #3 für ESP32 Schloßantrieb Türe B2
+**Trägersystem**\\
+{{infrastruktur:portal300:p1090329-crop.jpg?200}} \\
+{{infrastruktur:portal300:p1090328-crop.jpg?100}}
+{{infrastruktur:portal300:p1090327-annotated-crop.jpg?200}}
+  * Die komplette OSB-Platte hängt mit einer Keilschiene an einem Querträger
+  * Um die OSB-Platte abnehmen zu können müssen 5 Leitungen abgezogen werden:
+    * Schukostecker der 6-fach Steckdosenleiste abziehen (roter Halbkreis)
+    * RJ45-Stecker aus der Buchse "Tö" abziehen (roter Kreis)
+    * RJ45-Stecker aus der Buchse "BUS" abziehen (roter Kreis)
+    * RJ45-Stecker von Leitung "B2" von "INJ#3" abziehen (roter Kreis)
+    * RJ45-Stecker von Leitung "C2" von "INJ#2" abziehen (roter Kreis)
+  * Jetzt kann die Platte ca. 1.5cm angehoben, in Richtung Wand verschoben und dann abgenommen werden.
+  * Das Terminal ("Telefon"), der ESP32 "Control" und die Wanddose "BUS" / "Tö" sind als Baugruppe auf einer Sperrholzplatte montiert und können mit zwei Schrauben (grüne Kreise) en bloc von der OSB-Platte getrennt werden.
 ===== Arbeitssitzungen =====
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     * Aktuell Defaultuser shack/shackit sowie root-User
     * Setup-Versuch von HostAPD, scheitert aber an "interface wlan0 not up."
+==== 07.06.2022 ====
+Anwesende: xq, m1k3y, stefan, chris
+  * Material wurde von Chris organisiert
+    * Ausreichend Reedkontakte für Einbau- und Oberflächenmontage
+  * APUs wurden auf Funktionsfähigkeit geprüft
+    * WLAN: gut
+    * **Problem:** GPIOs: Unbenutzbar, es gibt keine funktionierenden Treiber
+    * **Lösung:** Wir benutzen den RPI als IO-Device, die APU als WLAN-AP
+  * Es wurde versucht, das WLAN auf dem RPI funktionsfähig zu machen
+    * **Problem:** Unmöglich mit vorhander WLAN-HW, da kein Support in HostAPD sowie Kernel für WLAN-Modul
+    * **Lösung:** APU macht MQTT-Broker, WLAN (ggf. mit Captive Portal), DHCP und DNS im Portal-Netzwerk
+  * Diskussion über die User-Workflows mit dem Portal sowie die Abläufe in der Software
+    * Siehe [[#prozesse|hier]]
+  * Türöffner-Ansteuerung und Türklingel-Auslese wurde erfolgreich gehackt
+    * Hierfür wurde von kr4bat ein ESP32 mit Ethernet organisiert
+  * Motorschloss wurde an Fronttür(B2) montiert
+  * GPIO-Library wurde in Portal-Software integriert und notwendige GPIOs identifiziert
+  * Tür-Ersatz wurde gelötet, um Software zu testen (Drei Buttons, zwei LEDs auf kleiner Platine)
+==== 12.06.2022 ====
+Anwesende: xq, stefan
+  * Die GPIOs vom Pi wurden lauffähig gemacht
+  * Es wurde die Ablauf-Sequenz für ÖFFNEN und SCHLIESSEN definiert und implementiert
+  * Der ESP32 wurde erfolgreich mit der Sprechstelle verheiratet
+==== 13.06.2022 ====
+Anwesende: xq, m1k3y
+  * Die APU wurde vorbereitet
+    * WLAN, DHCP, DNS eingerichtet
+    * MQTT-Server installiert
+    * Experimente mit Captive Portal, es wird leider nicht so einfach, Android von gutem Verhalten zu überzeugen. Apple ist da gemütlicher
+  * Ein neuer Key-Export-Prozess wurde definiert
+  * Key-Export aus dem Byro wurde implementiert
+  * ''authorized_keys'' erzeugen wurde implementiert
+  * Signieren und Verifizieren der Signatur mit ''openssl'' wurde getestet
+  * Neues Konzept für Türsteuerungen: Statt RPI wird nun ein ESP32 benutzt, SSH terminiert nur auf der APU
+    * 4 weitere ESP32-Boards wurden bestellt
+==== 18.06.2022 ====
+Anwesende: xq, m1k3y, stefan
+  * Die Portal-Software wurde auf die APU deployed.
+  * Es wurde ein Script zum automatischen Import eines Key-Exports entwickelt.
+  * Umbau der beiden Software-Repositories in ein großes Monorepo.
+  * Ein ESP wurde erfolgreich in die //Busch Welcome//-Interface integriert.
+  * Es wurde eine Platine für die Motorsteuerung gelötet.
+  * Motor-Steuerung wurde mechanisch reperiert, Freilauf funktioniert jetzt wieder zuverlässig.
+  * Integrations-Versuch von Motorsteuerung, //Busch Welcome//-Interface sowie des Daemons.
+  * Motor-Stromaufnahme wurde noch einmal mit besserem Messgerät verifiziert.
+Es wurde folgende Projektziele erreicht:
+  * **Die Fronttüre B kann nun per SSH geöffnet werden!**
+  * **Die Fronttüre B kann nun per Klingel geöffnet werden, wenn der shack als //aufgeschlossen// gilt.**
+==== 2022-09-09 ====
+Anwesende: xq, chris, jens, stefan
+  * Montage des [[infrastruktur:portal300:traeger_fuer_tuerelektronik|Trägers für die Türelektronik]]
+  * Montage des Trägers für den Magneten des Sensors zur Erkennung der Position des Türblatts und des Magneten selbst
+==== 2022-09-10 ====
+Anwesende: xq, stefan, chris
+  * Einbau von Magneten & Hallsensoren in die [[infrastruktur:portal300:einsteckschlosssensorik|Einsteckschlösser]] zur Erkennung der Position der Schließriegel
+==== 2022-12-25 ====
+Anwesend: c-mon
+  * Usability-Verbesserung für legacy-user. Beim Login über open@portal.portal wird jetzt ein nützlicher Hinweis auf den neuen Login-Prozess angezeigt.
+==== 2022-12-25 ====
+Anwesend: c-mon, chris
+  * Usability-Verbesserung für legacy-user:
+    * Zeichen am Wegesrand für die Kinder Israels.
+      * User "open", für Legacy-Meldung:
+        * in /etc/passwd: ''open:x:1007:1007::/home/open:/bin/false''
+        * in /etc/group: ''open:x:1007:''
+      * Meldung ausgeben, dass der User "open" nicht mehr besteht:
+<file txt /etc/ssh/sshd_config.d/banner-open.conf>
+# set explanatory message for legacy login user:
+Match User open
+        Banner /etc/ssh/banner-open
+        PasswordAuthentication No
+</file>
+<file txt /etc/ssh/banner-open>
+## Dear legacy-user,
+##
+## login using the user "open" is no longer supported.
+## Please log in with
+##     "open-front"
+## for opening the front door or
+##     "open-back"
+## for opening the back door.
+##
+## For more information read the documentation at https://wiki.shackspace.de/infrastruktur/portal300
+## Farewell,
+## open
+</file>
+    * damit als DNS-Name ''portal.portal'' UND ''portal.shackspace.de'' funktionieren:
+      * in ''/etc/hosts'' eintragen:\\ ''192.168.77.1    portal.portal portal.shackspace.de''
+    * ein Eintrag ''server=...'' in ''/etc/dnsmasq.conf'' ist nicht erforderlich.
+==== 2022-12-26 ====
+Anwesend: chris
+Zeitstempel in der shell-history eingefügt. Dazu in ''/root/.bashrc'' und ''/home/loginuser/.bashrc'' eingetragen: ''HISTTIMEFORMAT="%F %T "''. Klappt natürlich erst ab sofort, zurückliegende Einträge werden mit dem Modification Date von .bash_history gelistet. Wird i.L.d.Z herausrotieren...
+**2023-01-29**
+  * Anwesend: Stefan, Andreas, chris
+  * Montage eines Trägers oberhalb Türe B2
+  * Montage der Komponenten APU, Switch, ESP32, Steckdosenleiste auf ein Board
+  * Kabelzuführungen aus dem Schrank neben B2 in die Decke oberhalb B2
+  * ToDo:
+    * "Telefon" auf das Board montieren
+    * Kabelverbindungen herstellen
+    * Board in den Träger oberhalb B2 einhängen
+**2023-01-29**
+  * Anwesend: Stefan, Karl, Raute, chris
+  * Montage der Komponenten "Telefon", ESP32, RJ45-Buchsen auf ein Modulboard
+  * Modulboard & Netzteile auf dem Haupt-Board montiert
+  * Kabelverbindungen hergestellt
+  * Board in den Träger oberhalb B2 eingehängt
+  * Ergebnis:
+    * die Portal-Steuerung ist jetzt komplett oberhalb B2 montiert
+    * der Aufbau ist modular und kann für Wartung und Fehlersuche einfach abgebaut werden
+**2024-03-25**
+  * Anwesend: chris
+  * Montage und Anschluß des ABUS-Reedkontakts und des zugehörigen Magneten an Türe C2.
 ==== nächste Schritte ====
-  * Material organisieren
+  * <del>Umzug der Hardware in die Werkstatt</del>
-    * 4 Reedkontakte für Türstatus-Ermittlung
+    * <del>Staubdichtes Gehäuse IP65 z.B. https://www.ekabel24.de/Schaltschraenke/Schaltschrank-ABS-Kunststoff-Leergehaeuse/mit-Sichttuer/339/Schaltschrank-ABS-300x400x170-mit-Sichttuer-IP65 beschaffen</del>
-    * 4 Magnete für Türstatus-Ermittlung
+    * <del>Kabelweg für Ethernet in den Flur finden. Optionen:</del>
-    * 1 [[https://www.conrad.de/de/p/eqiva-142950a0-tuerschlossantrieb-ip20-bluetooth-faehig-1486674.html|Türschloßantrieb]] für Hintertür-Projekt organisieren
+      * <del>Kernbohrung im Flur, verlegung an der Kellerdecke</del>
-  * Rausfinden, mit welcher Technologie die Türbuzzer betätigt werden (Direkte Steuerleitung? Feldbus?)
+      * <del>durch Foyer/Decke</del>
-  * shack-Vordertür und shack-Hintertür mit Reedkontakten versehen
+      * <del>durch die Werkstatt-Decke (nicht klar, wie)</del>
-  * Motorschlösser montieren
+      * <del>via Starlab - da gibt's keine Schrankwände </del>
-  * Pi montieren und mit Dauerstrom versorgen
+  * Statemachine der Firmware auf neues Modell umschreiben
-  * Pi-Software aufsetzen
+  * Zweite Hardware fertig stellen
-    * WLAN funktionsfähig machen (SSID: portal, ohne Passwort)
+     * <del>Magnetsensor an der Türe anbringen</del>
-    * dnsmasq auf wlan0-Interface binden für IP-Vergabe.
+     * Elektronik bespaßen
-    * [[https://github.com/shackspace/Portal-v4|Portal-Software]] von Github installieren und lauffähig machen
+     * Verkabelung organisieren
-  * Motorschloss-Bluetooth deaktivieren
+  * System-Reset via MQTT implementieren
+  * Debug-Interface implementieren
+    * Dazu auch: LEDs einbauen, die Zustände anzeigen, z.B.
+      * Anliegen von Betriebsspannungen
+      * Seriell in die Ansteuerung der Optokoppler
+  * Vorstands-Scripte fertigstellen
+  * Portal-Box clean aufsetzen
+  * Neue CA erzeugen und neue Keys deployen