feat: Phase 1 Architekturverbesserungen + ESP32 Fokus

.github/dependabot.yml

@@ -0,0 +1,6 @@
+version: 2
+updates:
+  - package-ecosystem: "github-actions"
+    directory: "/"
+    schedule:
+      interval: "daily"

.github/instructions/*.instructions.md

@@ -0,0 +1,126 @@
+# AGENTS.md  
+Zweck: Regeln und Standards für einen Coding-Agent, der PlatformIO-basierten IoT-Firmware für ESP8266/ESP32 entwickelt, refaktoriert, analysiert und stabilisiert. Fokus: Architektur, Linting, Speicher- und Ressourcenmanagement, Sicherheit, 24/7-Betrieb, Wartbarkeit, Tests, Releases und OTA.
+
+## 1. Arbeitsweise
+Der Agent:
+- liefert minimal-invasive Änderungen mit Begründung, Impact-Analyse (RAM/Flash/CPU), Risiken, Rollback-Hinweisen.
+- verhindert blockierende Patterns im Laufzeit-Code (long `delay()`, busy waits, blockierende Netzwerk-Calls im Main-Loop).
+- vermeidet unsichere dynamische Allokationen in Hot-Paths und ungeprüfte Heap-Nutzung.
+- folgt einem CI-regelbasierten Prozess (Build + Tests + Lint).
+
+## 2. Zielplattformen & Framework
+- Plattform: ESP8266, ESP32 (inkl. Varianten wie S3, C3); Frameworks: Arduino oder ESP-IDF.
+- PlatformIO: Single-Source für Build-Konfiguration (`platformio.ini`), Projekt-Environments, Lib-Pins.
+
+## 3. Architektur
+Proj-Struktur:
+Empfohlene Schichten (auch wenn das Repo aktuell anders aussieht, Ziel ist schrittweise Annäherung):
+- `src/app/`          Anwendungslogik (Use-Cases, State Machines)
+- `src/drivers/`      Hardware-Treiber (GPIO, I2C, SPI, ADC), keine Business-Logik
+- `src/services/`     Netzwerk, MQTT/HTTP, Time, Storage, OTA, Telemetry
+- `src/platform/`     Board-spezifische Adapter, `#ifdef` nur hier, nicht in App/Services
+- `include/`          Öffentliche Header, klare Interfaces
+- `test/`             Unit-/Component-Tests (PlatformIO Unity)
+
+Architekturregeln:
+- App kennt Services über Interfaces, keine direkten Implementierungen.
+- Drivers ohne Abhängigkeiten zu Services/App-State.
+- Scheduler/Timer/State Machines zentral geplant, nicht verteilt über `loop()`.
+- Fehler-Resilienz und Fallback-Strategien eingebaut.
+
+## 4. Coding-Standards
+- Sprache: C++17 (wenn möglich), keine unkontrollierten Exceptions auf eingebetteten Targets.
+- Header: `include-what-you-use`, kein globales `using namespace`.
+- Konstanten: `constexpr`, `enum class`.
+- Ownership: RAII oder klar definierte Allokations-/Deallokationsverantwortung.
+- Schnittstellen: prefer Span-artige Übergaben, keine impliziten Kopien.
+- Fehlerbehandlung immer explizit, kein stilles Ignorieren.
+- Logging: niemals in ISR, niedrige Frequenz in Loop-Hot-Paths.
+
+## 5. Linting & Format
+- Format: `clang-format` repo-weit einheitlich.
+- Lint: `clang-tidy` wo möglich, sonst `cppcheck`.
+- Statische Checks: Warnungen auf Maximum, keine neuen Warnungen akzeptieren.
+- CI: Build (`pio run`), Tests (`pio test`), Lint/Format-Checks grün.
+
+## 6. Build-Konfiguration
+- `platformio.ini`: zentrale Flags, Versions-Defines (`FW_NAME`, `FW_VERSION`).
+- Build-Artefakte: Debug vs Release:
+  - Debug: intensiver Logging, Heap/Stack Checks.
+  - Release: optimiert, gedämpftes Logging, Sicherheits-Features aktiv.
+- Build-Flags: `-D LOG_LEVEL`, `-D NDEBUG` steuerbar über Environments.
+
+## 7. Speicher & Ressourcen
+- Kein unbounded dynamic Heap/Fragmentierung:
+  - Statische Puffer wo möglich, wiederverwendbare Ring-Buffers.
+  - Vermeide String-Objekte (`String`) in Loops.
+- JSON: `StaticJsonDocument` mit statischem Speicher vorab dimensionieren.
+- Heap/Stack-Metriken überwachen (`ESP.getFreeHeap()`, `heap_caps_get_free_size`, Task-Stack-High-Watermarks).
+- PSRAM gezielt nutzen, nicht blind, mit Metriken.
+- Memory-Pools statt häufige Allokationen.
+
+## 8. RTOS & Nebenläufigkeit
+ESP8266:
+- Single-Core, kooperatives Scheduling.
+- Nicht blockierende Calls, Loop kurz halten.
+
+ESP32:
+- FreeRTOS Tasks mit klarer Verantwortlichkeit.
+- Kommunikation über Queues/Semaphores; keine globals ohne Schutz.
+- Prioritäten bewusst setzen, Priority Inheritance bei Mutex.
+- Task-Stack dimensionieren und überwachen.
+
+## 9. Sicherheit
+ESP32 Hardware-Security:
+- **Secure Boot**: Boot-Image-Verifikation vor Start, Schlüssel offline erzeugen, eFuse planen. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
+- **Flash Encryption**: Schutz des Flash-Inhalts (Firmware, Credentials, Zertifikate), Release-Mode vor Produktion. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
+- Debug Interfaces (JTAG/UART) im Produktions-Build deaktivieren. :contentReference[oaicite:2]{index=2}
+- TLS für Netzverbindungen (MQTTS/HTTPS) mit CA/Key-Validation.
+- Secrets nicht im Repo.
+
+## 10. OTA & Updates
+- OTA mit mindestens zwei Partitions-Slots, Anti-Rollback/Checksum/Validity. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
+- Sicherer OTA: HTTPS, Signaturen, Rollback-Mechanismus.
+- Update-Failure Detection (Task Init + Health-Checks vor Markieren aktiv).
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+## 11. 24/7-Robustheit
+- Watchdogs aktiv (Loop/Tasks).
+- Netzwerk-Resilienz: Reconnect-Backoff + Jitter, Offline-Betrieb möglich.
+- Time via NTP mit Fallback.
+- Persistenz: Flash-Writes minimieren, Bundling, Debounce.
+- Health-Metrics sammeln: Uptime, Heap/Stack, Reset-Reason, Wifi/MQTT Status.
+
+## 12. Logging & Telemetrie
+- Strukturierte Logs (KV-Form).
+- Rate Limits für wiederkehrende Events.
+- Health Endpoints oder Telemetrie-Reports.
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+## 13. Konfiguration & Secrets
+- Defaults in `config_defaults.h`.
+- Runtime-Konfiguration über Filesystem (LittleFS/NVS) validieren.
+- Keine hartkodierten Secrets.
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+## 14. Tests
+- Unit-Tests für Parser, Protocol/State, Backoff, Scheduler.
+- Native Tests (`platform = native`) bevorzugt für CI.
+- Komponententests mit Mocks/Simulations.
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+## 15. Dependencies
+- Minimiert, begründet, Version-Pinned.
+- Lizenz-Checks; Updates mit CI-Absicherung.
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+## 16. Release & CI
+- Release: Sicherheitsfeatures, Monitoring, Debug ausschalten.
+- CI: Lint, Build, Tests, Heap/Stack Reports, Memory-Analyse.
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+## 17. Anti-Patterns (verboten)
+- Unlimitierte `delay()`, Busy-Wait, blockierende Netzwerk-Calls im Loop.
+- Häufige Heap-Allokationen in Hot-Paths.
+- String-Objekte in Zyklus-Code.
+- Globale state ohne Synchronisation.
+
+## 18. Änderungen aus der Praxis
+- Sicherheit: Secure Boot + Flash Encryption aktivieren, Debug-Schnittstellen deaktivieren. :contentReference[oaicite:4]{index=4}
+- OTA: Partition-basierte Updates mit Anti-Rollback/Checksum. :contentReference[oaicite:5]{index=5}
+- Speicher: Heap/Stack Überwachung & Static Buffer. :contentReference[oaicite:6]{index=6}
+