# CUNO – Admin-Dokumentation

Stand: 2026-05-21

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## 1. Hardware & Betriebssystem

| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Hardware | Raspberry Pi 4 Model B Rev 1.4 |
| Betriebssystem | Debian GNU/Linux 13 (Trixie) |
| Kernel | 6.12.75+rpt-rpi-v8 (64-bit ARM) |
| Python | 3.13.5 |
| Docker | 26.1.5 |

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## 2. Raspberry Pi – Zugangsdaten

| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Hostname | `ExoMyCuno` |
| Benutzer | `pi` |
| Passwort | `Sonneberg` |
| LAN-IP | `192.168.1.83` |
| WLAN-IP | `192.168.1.9` |

**SSH-Zugang:**
```
ssh pi@192.168.1.9
```

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## 3. WLAN-Logik

Der Rover wählt automatisch das beste verfügbare Netzwerk. Ein Hintergrunddienst (`exomy-wifi-fallback`) prüft alle 20 Sekunden die Verbindung und schaltet bei Bedarf um.

### Prioritätenreihenfolge

| Priorität | SSID | Typ | Wann aktiv |
|---|---|---|---|
| 1 (höchste) | `eskimue.de` | Heimnetz | wenn im Heimnetz |
| 2 | `4pi` | Mobiler Hotspot | wenn unterwegs mit Handy |
| 3 (Fallback) | `CUNO` | Eigener AP des Rovers | wenn kein bekanntes WLAN erreichbar |

### Netzwerk-Passwörter

| SSID | Passwort |
|---|---|
| `4pi` | `st89Saf6H86n` |
| `CUNO` (Rover-AP) | `astr0cun042` |

### Verhalten im Detail

- Ist `eskimue.de` erreichbar → Verbindung wird hergestellt und gehalten.
- Ist `eskimue.de` nicht erreichbar, aber `4pi` sichtbar → Verbindung mit `4pi`.
- Ist keines der beiden Netze erreichbar → Rover öffnet den eigenen WLAN-Hotspot **CUNO**.
- Sobald ein besser priorisiertes Netz wieder verfügbar wird, schaltet der Dienst automatisch zurück.

### Eigener Access Point (CUNO)

Wenn der Rover als AP läuft, ist er unter einer festen IP erreichbar:

| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| SSID | `CUNO` |
| Passwort | `astr0cun042` |
| IP des Rovers | `192.168.50.1` |
| Sicherheit | WPA2-PSK |

Browser-Adresse im AP-Modus: `http://192.168.50.1:8000/`

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## 4. Offene Ports und Dienste

Alle Dienste laufen auf dem **Host** (Raspberry Pi), nicht im Docker-Container.

| Port | Dienst | Beschreibung |
|---|---|---|
| `8000` | Web-GUI | Haupt-Steuerseite und Admin-Seite (Python HTTP-Server im Container) |
| `8081` | Kamerastream (Quelle) | Rohstream direkt von der Kamera, kein Delay. Nur intern genutzt. |
| `8082` | Admin-API | REST-API für Systemsteuerung (Neustart, Status, Delay). Kein Browser-Frontend. |
| `8083` | Video-Delay-Proxy | Kamerastream **mit** eingestellter Verzögerung. Wird von der Web-GUI gezeigt. |
| `9090` | ROSBridge WebSocket | Verbindung zwischen Browser und ROS im Container. |

### Kamera-Signalkette

```
Kamera (Hardware)
    ↓
libcamera_mjpeg_server  →  Port 8081  (Rohstream, kein Delay)
    ↓
video_delay_proxy       →  Port 8083  (mit Delay, 0–10 s einstellbar)
    ↓
Web-GUI (Browser)
```

Bei Delay = 0 s wird das Bild sofort weitergegeben (kein echtes Buffern).

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## 5. Webseiten

### 4.1 Steuerung – `http://<IP>:8000/`

Die Haupt-Steuerseite des Rovers.

**Inhalt:**
- Kamerabild (live, mit Delay wenn eingestellt)
- Virtueller Joystick (Maussteuerung)
- Modus-Anzeige (Ackermann / Punkt-Drehen / Crabbing)
- Systemstatus-Panel (rechts): Verbindung, CPU, RAM, Temp, WLAN, Uptime, Speicher

**Besonderheiten:**
- Physischer Controller und Web-Joystick können gleichzeitig betrieben werden.
- Wenn die Web-GUI aktiv gesteuert hat, wird der physische Controller für 2 Sekunden ignoriert (Prioritätslogik).
- Moduswechsel vom physischen Controller werden in der Web-GUI sofort angezeigt.
- Die Joystick-Spiegelanzeige zeigt, welche Eingaben der physische Controller gerade sendet.

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### 4.2 Admin-Seite – `http://<IP>:8000/admin.html`

Systemverwaltung des Rovers. Die Seite ist passwortgeschützt — bei jedem Aufruf wird das Passwort abgefragt.

| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Passwort | `cuno` |

**Bereiche:**

#### Aktionen
| Schaltfläche | Funktion |
|---|---|
| GPS-Kaltstart | Sendet einen Kaltstart-Befehl an den GlobalSat BU-353N5 und startet danach den GPS-Knoten neu |
| GPS neu starten | Startet nur den GPS-Knoten im laufenden ExoMy-Container neu |
| Kameradienst neu starten | Startet `exomy-camera-stream.service` neu |
| ExoMy-Container neu starten | Startet Docker-Container `exomy_autostart` neu (ROS, Motoren, Joystick) |
| Raspberry Pi neu starten | Fährt den Pi neu hoch |
| Raspberry Pi herunterfahren | Fährt den Pi aus |

#### Dienststatus
Zeigt den Live-Status von Kamera, Admin-API und ExoMy-Container.

#### Kamera
- Eigener Kamera-Tab in der Admin-Seite
- Verfügbare Profile:
  - `640 x 480`
  - `1024 x 768`
  - `1296 x 972`
- Alle Kamera-Profile sind bewusst `4:3`, weil damit beim verwendeten Setup das größte Sichtfeld erhalten bleibt.
- Ein Profilwechsel speichert die Auswahl dauerhaft und startet den Kameradienst automatisch neu.

#### GPS
- `GPS neu starten` startet nur den laufenden GPS-Knoten im Container neu.
- `GPS-Kaltstart` sendet einen Kaltstart-Befehl an den GlobalSat `BU-353N5` und startet danach den GPS-Knoten neu.
- Ein Kaltstart löscht die bisherigen Hilfsdaten des Empfängers; der nächste Fix dauert deshalb meist deutlich länger.

#### Motorentest
Link zur separaten Motortest-Seite (siehe 4.3).

#### Latenz-Simulation
Dropdown 0–10 Sekunden. Verzögert **gleichzeitig**:
- Steuerbefehle (sowohl Web-GUI als auch physischer Controller)
- Kamerabild

So lässt sich realitätsnahe Steuerung mit erhöhter Signallaufzeit simulieren (z. B. Mond-Delay ≈ 1 s hin + 1 s zurück → 2 s einstellen).

#### Systemstatus
| Anzeige | Quelle |
|---|---|
| WLAN-Status | nmcli |
| WLAN-Signal | nmcli (`AP.SIGNAL`) |
| IP-Adressen | wlan0 |
| CPU-Temperatur | `/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp` |
| Unterspannung | `vcgencmd get_throttled` |
| Uptime | `/proc/uptime` |
| Freier Speicherplatz | Root-Partition |

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### 4.3 Motortest – `http://<IP>:8000/admin-motor-test.html`

Separate Testseite zum Kalibrieren und Prüfen einzelner Räder.

**Wichtig:** Der ExoMy-Container muss für den Motortest **gestoppt** sein (Schaltfläche auf der Seite). Nach dem Test kann er wieder gestartet werden.

**Funktionen:**
- Lenkung links / rechts je Rad testen
- Vorwärts / Rückwärts je Rad testen
- Servo-Mittenwerte (Lenkung) einstellen und speichern
- Antriebsneutralwert einstellen und speichern

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## 7. Controller-Belegung (Logitech F710)

Der Controller muss im **D-Modus** (Schalter auf der Rückseite) betrieben werden.

| Taste / Achse | Funktion |
|---|---|
| **Linker Stick** | Fahren und Lenken |
| **A** | Ackermann-Modus (normales Kurvenfahren) |
| **X** | Punkt-Drehen (Rover dreht auf der Stelle) |
| **Y** | Crabbing (seitliche Fahrt, alle Räder gleich eingeschlagen) |
| **B** | (nicht belegt) |
| **START** | Motoren ein- / ausschalten (Toggle) |
| **SELECT** | (nicht belegt) |

### Fahrmodi im Detail

**Ackermann** (Standard):  
Normales Kurvenfahren wie ein Auto. Die Vorder- und Hinterräder lenken gegenläufig für einen engen Wendekreis.

**Punkt-Drehen:**  
Der Rover dreht sich auf der Stelle. Alle Räder stehen schräg, der Antrieb dreht links und rechts gegeneinander.

**Crabbing:**  
Alle Räder werden auf den gleichen Winkel eingeschlagen. Der Rover fährt seitlich (wie eine Krabbe). Lenkrichtung folgt dem X-Achsen-Ausschlag des Sticks.

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## 6. Docker-Container

### Container `exomy_autostart`

| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Image | `exomy:latest` (lokal gebaut, basiert auf `ros:melodic`) |
| ROS-Version | ROS 1 Melodic (Ubuntu 18.04-Basis im Container) |
| Startet automatisch | ja (`--restart=always`) |
| Ports (Host → Container) | `8000→8000` (Web-GUI), `8080→8080` (alt, nicht aktiv genutzt), `9090→9090` (ROSBridge) |

### ROS-Knoten im Container

| Knoten | Funktion |
|---|---|
| `/delay_node` | Puffert `/joy` → `/joy_delayed` mit einstellbarer Verzögerung (0–10 s) |
| `/f710_joy_node` | Liest den Logitech F710 Controller und publiziert auf `/joy` |
| `/joystick_parser_node` | Übersetzt Joystick-Eingaben in Rover-Befehle (`/rover_command`) |
| `/robot_node` | Berechnet Rad-Winkel und -Geschwindigkeiten aus dem Rover-Befehl |
| `/motors` | Schreibt PWM-Werte auf den Servo-Controller (I²C) |
| `/rosbridge_websocket` | WebSocket-Brücke zwischen Browser und ROS (Port 9090) |
| `/rosapi_node` | Erlaubt dem Browser, ROS-Parameter zu lesen/schreiben |

### ROS-Signalfluss

```
Controller (USB)
    ↓
/f710_joy_node  →  /joy
                        ↓
              /delay_node  →  /joy_delayed
                                    ↓
Web-GUI (Browser)  →  /joy      /joystick_parser_node
(frame_id="webgui")                 ↓
                            /rover_command
                                    ↓
                            /robot_node
                                    ↓
                            /motor_commands
                                    ↓
                            /motors  (PWM → Servos)
```

### Nützliche Container-Befehle

```bash
# Container neu starten
docker restart exomy_autostart

# Shell im Container öffnen
docker exec -it exomy_autostart bash

# ROS-Knoten anzeigen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosnode list'

# Alle ROS-Topics anzeigen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rostopic list'

# Delay-Parameter im ROS lesen/setzen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosparam get /delay_seconds'
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosparam set /delay_seconds 2.0'

# Alten Image-Schrott aufräumen (dangling images)
docker image prune -f
```

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## 8. Systemdienste (Übersicht)

Alle laufen auf dem Raspberry Pi als systemd-Dienste:

| Dienst | Beschreibung | Startet automatisch |
|---|---|---|
| `exomy-camera-stream` | MJPEG-Kamerastream auf Port 8081 | ja |
| `exomy-video-delay` | Delay-Proxy auf Port 8083 | ja |
| `exomy-admin-api` | REST-API auf Port 8082 | ja |
| `exomy-wifi-fallback` | WLAN-Priorisierung und AP-Fallback | ja |

Der **Docker-Container** `exomy_autostart` enthält ROS und startet ebenfalls automatisch (via `docker run --restart=always` oder manuell).

### Nützliche SSH-Befehle

```bash
# Dienststatus prüfen
systemctl status exomy-camera-stream
systemctl status exomy-video-delay
systemctl status exomy-admin-api

# Dienst neu starten
sudo systemctl restart exomy-camera-stream

# Container-Status
docker ps

# Container-Logs
docker logs exomy_autostart

# ROS-Topic live anzeigen (im Container)
docker exec exomy_autostart bash -c \
  'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rostopic echo /rover_command'

# Aktuellen Delay prüfen
cat /tmp/exomy_delay.txt
```

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## 9. Latenz-Simulation – technischer Hintergrund

Die Verzögerung wirkt auf zwei Ebenen gleichzeitig:

1. **Steuerbefehle** (ROS-Ebene):  
   Der `delay_node` puffert alle Joystick-Nachrichten vom Topic `/joy` und gibt sie verzögert auf `/joy_delayed` aus. Der Joystick-Parser liest nur `/joy_delayed`.

2. **Kamerabild** (Host-Ebene):  
   Der `video_delay_proxy` puffert JPEG-Frames aus Port 8081 mit Timestamps. Beim Abruf wird der Frame geliefert, der zum Zeitpunkt `jetzt − Delay` aufgezeichnet wurde.

Der eingestellte Wert wird in `/tmp/exomy_delay.txt` gespeichert und von beiden Komponenten gleichzeitig gelesen. Änderungen über die Admin-Seite wirken sofort.

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## 10. Bekannte Eigenheiten

- **Crabbing**: Funktioniert softwareseitig, mechanische Einstellung der Einzelräder ist noch nicht abgeschlossen.
- **Containerstart**: Niemals `sudo docker run ...` nutzen – das falsche Home-Verzeichnis wird gemountet.
- **Browser-Cache**: Nach GUI-Updates ggf. Shift+F5 (Hard Reload) im Browser nötig.
- **Port 8081 direkt**: Erreichbar für Debug-Zwecke, zeigt immer das Live-Bild ohne Delay.