SmartCity-Services-Buch

Kapitel 1: Einführung

1.1 Was ist die SmartCity Services Plattform?

• Überblick über die Vision und den Zweck des Projekts.
• Vorteile einer digitalen Plattform für städtische Prozesse.

1.2 Herausforderungen in städtischen Prozessen

• Müllentsorgung, Parkplatzmanagement, Bürgeranfragen und mehr.
• Wie aktuelle Probleme mit Technologie gelöst werden können.

1.3 Ziele und Erfolgskriterien

• Was macht das Projekt erfolgreich?
• Kurzfristige Ziele: Funktionsumfang und Usability.
• Langfristige Ziele: Skalierbarkeit, Nachhaltigkeit.

1.4 Zielgruppe des Buches

• Entwickler, Projektmanager, Behördenvertreter.
• Warum dieses Buch für sie wertvoll ist.

Kapitel 2: Projektplanung

2.1 Von der Idee zum Konzept

• Erste Schritte der Projektinitiierung.
• Stakeholder identifizieren und Anforderungen sammeln.

2.2 User Story Mapping

• Wie User Stories erstellt werden.
• Beispiele: Müllentsorgung, Parkplatzmanagement.

2.3 Backlog-Erstellung und Priorisierung

• Tools und Techniken für das Backlog-Management.
• Priorisierungsmethoden: MoSCoW, Kano-Modell.

2.4 Technologiewahl

• Auswahl der Technologie-Stacks.
• Begründung für Spring Boot, Angular, Docker, etc.

Kapitel 3: Git-Strategie und CI/CD

3.1 Einführung in Versionskontrolle und Git

• Warum Git für kollaborative Projekte unverzichtbar ist.
• Grundlagen von Git und Branching-Strategien.

3.2 Branching-Strategie für das Projekt

• Beschreibung der Struktur: Main, Develop, Feature-Branches.
• Workflow-Beispiele: Pull Requests, Code Reviews.

3.3 GitHub Actions einrichten

• Was ist CI/CD, und warum ist es wichtig?
• Einrichtung einer einfachen Build-Pipeline.

3.4 Erweiterung der Pipeline

• Integration von Tests, Linting und Deployment.
• Automatisiertes Deployment auf eine Cloud-Plattform.

Kapitel 4: Backend-Entwicklung

4.1 Architektur und Design

• Überblick über die Schichtenarchitektur (Controller, Service, Repository).
• Verwendung von Design Patterns (z. B. Factory, Singleton).

4.2 API-Entwicklung mit Spring Boot

• Endpunkte für Bürger- und Verwaltungsfunktionen.
• Authentifizierung und Autorisierung mit Spring Security.

4.3 Datenbankdesign und -integration

• Relationale Datenbankmodelle (PostgreSQL).
• Dokumentenbasierte Daten mit MongoDB.

4.4 Testing und Qualitätssicherung

• Unit Tests mit JUnit.
• Integrationstests für End-to-End-Szenarien.

Kapitel 5: Frontend-Entwicklung

5.1 Einrichtung des Frontends mit Angular

• Grundstruktur und erste Konfigurationen.
• Nutzung von Angular Material für UI-Komponenten.

5.2 Bürger-App entwickeln

• Anmeldung und Dashboard-Funktionalitäten.
• Kartenintegration (z. B. für Müllentsorgungspläne).

5.3 Verwaltungsoberfläche entwickeln

• Übersicht und Steuerung von städtischen Prozessen.
• Interaktive Datenvisualisierung mit Chart-Bibliotheken.

Kapitel 6: Integration und Tests

6.1 Backend- und Frontend-Integration

• Aufbau und Testen der API-Kommunikation.
• Fehlerbehebung bei CORS-Problemen.

6.2 End-to-End-Tests

• Cypress-Tests für Benutzerflüsse.
• Szenarien: Bürgerregistrierung, Anfragebearbeitung.

6.3 Qualitätssicherung

• Automatisiertes Testing in der CI/CD-Pipeline.
• Metriken zur Überwachung der Softwarequalität.

Kapitel 7: Deployment und Cloud-Integration

7.1 Containerisierung mit Docker

• Dockerfiles für Backend und Frontend erstellen.
• Best Practices für Containerisierung.

7.2 Cloud-Deployment mit Kubernetes

• Einführung in Kubernetes und Clustering.
• Deployment auf Azure oder AWS konfigurieren.

7.3 Monitoring und Logging

• Tools wie Prometheus und Grafana.
• Analyse von Logs mit ELK-Stack.

Kapitel 8: Wartung und Weiterentwicklung

8.1 Monitoring von Live-Systemen

• Automatische Fehlerbenachrichtigungen einrichten.
• Skalierung der Infrastruktur bei hoher Last.

8.2 Hinzufügen neuer Features

• Beispiel: Erweiterung für Verkehrsmanagement.
• Arbeiten in einem existierenden Codebase.

8.3 Sicherheitsupdates und Patches

• Umgang mit Sicherheitslücken.
• Automatisierte Prozesse für sichere Updates.

Kapitel 9: Abschluss und Reflexion

9.1 Rückblick auf das Projekt

• Welche Ziele wurden erreicht?
• Wie hat die Plattform städtische Prozesse verbessert?

9.2 Lessons Learned

• Herausforderungen und wie sie gelöst wurden.
• Empfehlungen für ähnliche Projekte.

9.3 Zukunftsperspektiven

• KI-Integration in die Plattform.
• Skalierung für internationale Städte.

Kapitel 10: Anhänge

10.1 Codebeispiele

• GitHub Actions-Workflow.
• Beispielhafte API-Endpunkte.

10.2 Glossar

• Wichtige Begriffe und Abkürzungen (z. B. CI/CD, OAuth).

10.3 Ressourcen und Links

• Frameworks, Tools und Dokumentationen.