DOITPi

DevOps IoT Pi – Raspberry Pi

DOITPi ist ein Open-Source-Projekt, das eine vorgefertigte Sammlung von DevOps-, IoT-Tools und Robot Operating System 2 (ROS2) als sofort einsatzbereites Image bereitstellt. Es basiert auf dem Raspberry Pi OS Lite. Das Projekt bietet ein fertiges Image, das die Installation und Einrichtung der Tools vollautomatisch übernimmt – ohne manuelle Schritte

📥 Aktuelles Image herunterladen

---

Zielgruppe

Bildungseinrichtungen, Entwickler:innen und Lernende, die DevOps-Praktiken und IoT-Anwendungen auf dem Raspberry Pi umsetzen möchten.

Zugangsoptionen

DOITPi bietet flexible Zugriffsmöglichkeiten für verschiedene Einsatzszenarien:

• 🌐 Browser (Weboberfläche)

  • CodeServer: VS Code im Browser – ideal für Remote-Entwicklung.
  • Node-RED: Visuelle Programmierung für IoT und ROS2.

• 🖥️ SSH (Headless-Betrieb)

  Direkter Zugriff über die Kommandozeile (Standard-Port: 22).

• 📶 Auto-Hotspot (falls kein WLAN verfügbar)

  DOITPi aktiviert automatisch einen Access Point, wenn keine bekannte WLAN-Verbindung gefunden wird.

  • SSID: AP-<HOSTNAME> (z. B. AP-doitpi-abc123)
  • Standard-Passphrase: 123456789 (Hinweis: Ändere dieses Passwort nach der ersten Einrichtung!)
  • Zweck: Ermöglicht eine sofortige Verbindung für die Erstkonfiguration oder in Umgebungen ohne WLAN.
  • Sicherheit:

    ⚠️ Wichtig:

    • Der Auto-Hotspot ist nur aktiv, wenn kein bekanntes WLAN verfügbar ist.
    • Das Standard-Passwort ist unsicher und sollte sofort geändert werden (siehe Wiki: Hotspot konfigurieren).
    • Für den Dauerbetrieb empfiehlt sich die Nutzung eines gesicherten WLANs oder VPNs.

---

🔹 Warum ein Auto-Hotspot?

• Plug & Play: Keine manuelle Netzwerkkonfiguration nötig – ideal für Bildungseinrichtungen oder Workshops.
• Fallback-Lösung: Garantiert Zugriff auf das System, selbst wenn kein WLAN verfügbar ist.
• Einfache Erstinbetriebnahme: Nutzer:innen können sich sofort verbinden und die Einrichtung abschließen.

---

Ziel: Sofort einsatzbereit

DOITPi liefert ein vollständig vorinstalliertes Image für den Raspberry Pi.

• Keine manuelle Installation nötig: Alle Tools (DevOps, IoT, ROS2) sind bereits integriert und konfiguriert.
• Schnelle Inbetriebnahme:
  • Image auf die SD-Karte flashen.
  • Raspberry Pi starten.
  • Nach ~10 Minuten (ja nach Hardware) und einem Reboot ist das System einsatzbereit – ohne weitere Schritte!

💡 Warum "vollautomatisch"?

• Kein Herunterladen oder Installieren von Paketen nötig.
• Keine komplexen Konfigurationen – alles ist vorab eingerichtet.
• Ideal für Bildungseinrichtungen, Workshops oder schnelle Prototypen.

---

🔧 Was passiert im Hintergrund?

1. Erststart:
   • Das System bootet und führt automatische Konfigurationen durch.
   • Auto-Hotspot wird aktiviert (falls kein WLAN verfügbar).
2. Reboot (~10 Minuten später):
   • Alle Dienste (CodeServer, Node-RED, ROS2, etc.) sind startbereit.
   • Zugriff über Browser, SSH oder Hotspot möglich.

graph TD
  A[Image_flaschen] --> B[Raspberry_Pi_starten]
  B --> C[Automatische_Konfiguration]
  C --> D[Reboot]
  D --> E[System_einsatzbereit]

Loading

---

Wichtige Hinweise für Nutzer:innen

• Erstkonfiguration:
  • Nach dem ersten Reboot Passwörter ändern (Hotspot, SSH – siehe Sicherheitshinweise.
  • Optional: WLAN einrichten (falls der Hotspot nicht mehr benötigt wird).
• Updates:
  • DOITPi bleibt up-to-date durch regelmäßige Image-Releases.
  • Aktualisierungen können über sudo apt update && sudo apt upgrade installiert werden.

---

Technische Basis

DOITPi basiert auf CustomPiOS – einem Framework zum Erstellen eigener Raspberry Pi-Distributionen. 📖 Was ist CustomPiOS?

DOITPi wird kontinuierlich weiterentwickelt und bietet eine modulare, anpassbare Umgebung für DevOps- und IoT-Projekte.

---

Themenbereiche

DOITPi deckt folgende Themen ab:

Systemadministration	Netzwerk	Elektrotechnik	Programmierung
Linux-Konfiguration	LAN/WLAN	Schaltungen	Microcontroller
Automatisierung	VPN/Proxy	Sensoren	Python, Bash, YAML
Headless-Setup	Firewall	Aktoren	Python, Bash, YAML

---

DevOps-Tools

DOITPi integriert folgende DevOps-Lösungen:

Tool	Beschreibung
Ansible	Automatisierte Systemkonfiguration und Softwarebereitstellung (CI/CD, rollierende Updates).
Testinfra	Python-basierte Unit-Tests für Serverzustände (kompatibel mit Ansible, Puppet, Chef).
Code-Server	VS Code im Browser – ideal für Remote-Entwicklung.
Etckeeper	Versionskontrolle für /etc-Konfigurationen.
LXC/Docker	Containerisierung für isolierte Umgebungen.
Git/GitOps	Versionskontrolle und deklarative Infrastruktur.

---

IoT-Tools

DOITPi unterstützt IoT-Projekte mit folgenden Komponenten:

Tool	Beschreibung
IOTstack	Docker-Compose-Templates für IoT-Stacks (z. B. MQTT, Datenbanken).
Node-RED	Low-Code-Tool zur Verbindung von Hardware, APIs und Dienste.
Heimdall	Dashboard für Webanwendungen und Links.
Mosquitto	MQTT-Broker (v5.0, v3.1.1) für leichte IoT-Kommunikation.
Monitoring	Telegraf, InfluxDB, Grafana, Prometheus für Echtzeitdaten.
PlatformIO	Unterstützung für Arduino, ESP32, RP2040.
ESPHome	YAML-basierte Steuerung von ESP8266/ESP32-Geräten.

Robotik-Tools

DOITPi integriert ROS2 für Robotik- und IoT-Projekte:

Tool	Beschreibung
ROS2	Framework für Robotik, das Kommunikation zwischen Knoten ermöglicht. Ideal für Echtzeitdatenverarbeitung, Sensorintegration und Algorithmen wie SLAM oder Pfadplanung. Voll kompatibel mit Raspberry Pi und Docker, und integrierbar mit Node-RED und Webots.
Node-RED	Flow-basierte Automatisierungsplattform. Ermöglicht visuelle Programmierung ohne tiefgehende Code-Kenntnisse. Unterstützt ROS2-Integration für Robotik-Projekte. Ideal für die Steuerung von IoT-Geräten und schnelle Prototypen.
Webots	3D-Robotersimulationssoftware für Forschung und Bildung. Bietet eine realistische Physik-Engine und unterstützt ROS2. Perfekt zum Testen von Algorithmen für autonome Roboter oder IoT-Systeme vor der Implementierung auf echter Hardware.

---

Raspberry Pi-Features

DOITPi optimiert den Raspberry Pi für folgende Anwendungen:

Bereich	Tools/Technologien
Netzwerk	LAN/WLAN, Hotspot, VPN (P2P), Reverse Proxy, Let’s Encrypt
Headless	SSH, Webdienste
Backup	Automatisierte Sicherungen
Stromversorgung	USB-C PD, Powerbank, USV
GPIO	I²C-Setup, node-red, Blockly-gPIO

---

Programmiersprachen & DSLs

DOITPi unterstützt folgende Sprachen und Domänenspezifische Sprachen (DSLs):

• Python (JupyterLab, virtualenv)
• Bash (Skripte für Automatisierung)
• YAML (Konfigurationen für IoT/DevOps)
• C++ (Hauptsprache für ROS2)
• Golang, Ruby (inspec.io), JavaScript (Node-RED)

---

Low-Code-Tools

Für schnelle Prototypen und Bildungskontexte:

• Blockly/Scratch (visuelle Programmierung)
• Node-RED (Flow-basierte Automatisierung)
• YAML (deklarative Konfigurationen)

---

Mitentwickeln?

✅ Ja! DOITPi ist ein Community-Projekt – Beiträge sind willkommen!

Anforderungen

• qemu-arm-static
• CustomPiOS
• Raspbian-Image (heruntergeladen)
• Root-Rechte für chroot
• Bash, Git, Sudo

Build-Anleitung (Debian/Ubuntu/Raspbian)

1. Abhängigkeiten installieren:

   sudo apt-get install gawk util-linux qemu-user-static git p7zip-full python3 coreutils

2. Repositories klonen:

   git clone https://github.com/guysoft/CustomPiOS.git
   git clone https://github.com/kraeml/DOITPi.git

3. Image herunterladen und bauen:

   cd DOITPi/src/image
   wget -c --trust-server-names 'https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_armhf_latest'
   cd ../image-raspios_lite_arm64
   wget -c --trust-server-names 'https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_arm64_latest'
   cd ..
   ../../CustomPiOS/src/update-custompios-paths
   sudo modprobe loop
   sudo make build_arm64

Build mit Vagrant

Für automatisierte Builds in einer VM:

1. Vagrant + VirtualBox installieren:

   sudo apt-get install vagrant nfs-kernel-server virtualbox
   sudo vagrant plugin install vagrant-nfs_guest
   sudo modprobe nfs

2. DOITPi-Vagrant-Konfiguration nutzen:

   cd DOITPi/src/vagrant
   sudo vagrant up
   ./run_vagrant_build.sh

3. Optionale Varianten:

   ./run_vagrant_build.sh [VARIANTE]

---

Fragen oder Ideen? Öffne ein Issue auf GitHub oder trage direkt bei!

---

Lizenz

DOITPi steht unter der MIT-Lizenz.

Lizenzen Dritter

DOITPi nutzt die folgenden Tools und Bibliotheken:

Tool	Lizenz	Quelle
ROS2	Apache 2.0	docs.ros.org
Node-RED	Apache 2.0	nodered.org
Ansible	GPLv3	ansible.com
CustomPiOS	MIT	GitHub

---

📦 Abhängigkeiten & Danksagungen

DOITPi steht auf den Schultern von Riesen. Besonderer Dank gilt:

• Raspberry Pi OS (Basis-System)
• CustomPiOS (Image-Erstellung)
• NetworkManager (Auto-Hotspot-Funktion)
• ROS2 & Node-RED (Robotik & IoT)
• Ansible (Automatisierung)
• Allen Mitwirkenden (GitHub Contributors)!

💙 Möchtest du hier auftauchen? Trage bei und sende einen Pull Request!