Anwendungsentwicklung (v.a. Python); Server- und Netzwerkverwaltung, speziell FreeBSD und OpenBSD

1/2018 – 4/2018

Planung zur Ersetzung eines alten DB-Frontends durch moderne, webbasierte Alternative.

Microsoft SQL-Server (MS SQL), Python, Django (Framework)

1/2017 – 7/2020

Mitentwicklung am Smartspeakerprojekt der Deutschen Telekom. Zunächst
Anwendungsentwicklung des Sprachassistenten (asynchrones Python + Embedded Linux), danach Testen des kompletten Systems inkl. Ansteuerung der Hardware durch Raspberry Pi/Beaglebone Black.
Zu Beginn wurden die Grundlagen des späteren Smartspeakers "Hallo Magenta" gelegt, indem das Design des Software mitentworfen wurde. Dieses wurde in mehreren Runden verfeinert, bis schließlich eine Microservicearchitektur auf der Hardware implementiert wurde. Hierbei wurde auch an der Embedded Linux-Umgebung auf der genutzten Custom Hardware gearbeitet. Die entwickelte Software musste fähig sein, auf Wake-up-words des Mikrofons zu reagieren, die Sprache des Kunden aufzunehmen, und sie durch die Speech-to-Text/Texterkennung und anschließend an das Cloudbackend zu schicken. Ebenso mussten die Tastknöpfe erkannt und darauf reagiert werden, inkl. eines Factory-Reset-Modus, und die Ring-LEDs in individuell definierbaren Mustern ansteuerbar sein.

In einer zweiten Phase wurde an der Integration der hauseigenen IP-TV in den Smartspeaker gearbeitet. Hier musste sichergestellt werden, daß die rein lokale (ohne Cloud) Steuerung der Settop-Box des Fernsehers über den Smartspeaker mit wenig Verzögerung und effizient gelingt. Viele Ungewissheiten im Netzwerk des Endkunden mussten vorhergesehen und abgewogen werden.

Nachdem die Software gereift war rückte das End-to-End-Testing in den Vordergrund. Hier wurden Smartspeaker der (Vor-) Serienproduktion leicht von Hand an der Hardware modifizert, um per GPIO von einem Beablebone Black oder Raspberry Pi aus Knopfdrücke, Stromunterbrechung u.ä. zu simulieren. Auf dem Beaglebone wurde eine Python-basierte Testsuite aufgebaut, die verschiedenste Kundeninteraktionen nachstellen (Kunde fragt nach Wetter; Kunde fragt nach Wetter während WLAN down ist; Kunde macht Factory Reset etc.) Die vom Smartspeaker generierte Antwort in Form von generiertem Audiostream an die Lautsprecher, Ansteuerkommandos an die LEDs, oder Netzwerkkommandos an externe Geräte wurden hierfür analysiert.

Genutzte Technologien:
async/await Python, embedded Linux (Yocto), Raspberry Pi, Hardwareansteuerung auf embedded Systemen, Beaglebone Black, Elektronikverdrahtung, Lötkolben, Netzwerktechnik

Docker, Embedded Linux, Git, Objektorientierte Programmierung (OOP), Python, Testautomatisierung, Testing (IT)

4/2014 – 12/2016

Planung und Erstellung einer interner Webanwendung zur Produktions-, Prozess-, und Inventarverwaltung auf Grundlage von Python, Django, Lighttpd, Nginx, PostgreSQL und FreeBSD zur exakten
Dokumentation experimenteller Produktionsmechanismen.
Die erstellte Intranet-Webseite erlaubte es, die einzelnen Schritte einer komplexen Produktion exakt zu definieren und zu dokumentieren. Hierzu zählen z.B. wieviel Zeit im Ofen bei welchen Temperaturprofil; wieviel Zeit in Säurebad bei welcher Konzentration; Säurebad angemischt aus welchen Vorprodukten inkl. deren Seriennummern zur Erkennung von Verunreinigungen der Vorprodukte etc. Die exakte Dokumentation des Prozesses und des Ergebnisse folgte Behördenvorgaben und war entsprechend hoch priorisiert.

Planung und Einrichten eines Intranets für ein Startup. Fileservers mit FreeBSD und ZFS, Paketfilter/Firewall mit OpenBSD und pf.
Von besonderer Wichtigkeit waren zum einen die Bereitstellung eines zentralen Fileservers zur Speicherung von Experimentalergenissen, eines zweiten Fileservers für Backups, und die Abschottung des Intranets von der Außenwelt, als auch des Labornetzwerkes vom Rest des Intranets (mit genau definierten Ausnahmen).

Planung und Erstellung eines Softwarepaketes für Experimentalphysik, welches erlaubt, Experimentsequenzen und die nötige Ansteuerung der Messgeräte am Rechner zu erstellen und die Ergebnisse auszuwerten.
Backend in Python mit NumPy/SciPy, Frontend in Python mit PyQt/QML.
Das Tool sollte erlauben die genaue zeitliche Abfolge der Mikrowellen- und Laserbestrahlung einer Probe zu definieren. Es musste möglich sein, die Wellenformen sowohl per graphischen Tool zu ziehen, als auch textuell zu definieren, und diese Einstellungen auszutauschen. Schnittstellen für kundengeschriebene Plugins für zusätzliche Funktionalität wurden ebenfalls implementiert. Über dieses System wurde auch die Ansteuerung der Messhardware implementiert und aus dem Kern der Anwendung herausabstrahiert, um möglichst flexibel auf die Laborausstattung beim Kunden reagieren zu können.
Grundlagen für eine spätere Integration in die oben genannte interne Webanwendung wurden beim Design bereits berücksichtigt.

Genutzte Technologien:
Python, Linux, QT, NumPy, HDF5, FreeBSD, Jails Containerization, ZFS, OpenBSD, PF firewall, VLANs, Django, PostgreSQL

Betriebssysteme (allg.), Container Management, Datenschutz, Demilitarized Zone (DMZ), Django (Framework), Firewalls, FreeBSD, Git, IT-Support (allg.), IT-Techniker (allg.), IT Sicherheit (allg.), Konfiguration, Linux Einführung, Linux Entwicklung, Netzwerk-Sicherheit, Objektorientierte Analyse (OOA), Objektorientierte Analyse und Design (OOAD), Objektorientierte Design (OOD), Objektorientierte Programmierung (OOP), PostgreSQL, Python, Qt, Serveradministration (allg.), SQL, Systemadministration (allg.), Telekommunikation / Netzwerke (allg.), UNIX, Versionierung / Versionsverwaltung, VLAN (Virtual Local Area Network)

12/2010 – 3/2012

Entwicklung wissenschaftlicher Hilfsanwendungen für Simulationen

UNIX, Debian, Python