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Funktionsfähiger Prototyp im fortgeschrittenen Stadium · Referenz-Hardware validiert: Raspberry Pi 4 · Roland über USB-MIDI2026

Piano Core

Intelligentes Klavier-Lern- und Wiedergabesystem

Meine Rolle

Produktarchitektur · Echtzeit-Musikkern · ESP32-/Firmware-Integration · Web-Oberfläche · Zuverlässigkeitstechnik

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Projektübersicht

Piano Core ist eine Local-First-Smart-Piano-Appliance. Über USB-MIDI mit einem kompatiblen Digitalpiano verbunden, verwandelt sie das Instrument in ein modernes Lern-, Wiedergabe- und interaktives Klaviersystem — ohne Abhängigkeit von einem Cloud-Dienst.

Das langfristige Produktziel ist ein Consumer-Gerät: auspacken, Strom anschließen, das Digitalpiano per USB-MIDI verbinden, mit dem WLAN verbinden und das System von Telefon, Tablet oder PC öffnen. Der Nutzer muss Raspberry Pi, Linux, SSH, IP-Adressen, Ports, MIDI-Internas oder systemd nie verstehen.

Eine architektonische Regel hält das Produkt ehrlich: Piano Core bleibt die einzelne musikalische Autorität. Ein kanonischer musikalischer Zustand und eine Timeline steuern Wiedergabe und Übung; Browser-Rendering ist nie musikalische Autorität, Renderer können die Übung nicht weiterschalten, und ein Neuverbinden oder Neuladen der UI stellt einfach den autoritativen Zustand wieder her.

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Reale Produkt-Screenshots

Hier werden ausschließlich reale Produkt-Screenshots ergänzt—keine Mockups oder Stockbilder.

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Lokale Web-Oberfläche auf Telefon, Tablet und PC

Hier werden ausschließlich reale Produkt-Screenshots ergänzt—keine Mockups oder Stockbilder.

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Guided Practice mit Wait-for-Note-Zielen

Hier werden ausschließlich reale Produkt-Screenshots ergänzt—keine Mockups oder Stockbilder.

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ESP32-LED-Tastatur während der Wiedergabe

Hier werden ausschließlich reale Produkt-Screenshots ergänzt—keine Mockups oder Stockbilder.

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MIDI-Bibliothekssuche über den indexierten Katalog

Hier werden ausschließlich reale Produkt-Screenshots ergänzt—keine Mockups oder Stockbilder.

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Systemarchitektur

Physisches Digitalpiano

Roland-Referenzinstrument

Piano-Core-Appliance

Raspberry Pi 4 · StateStore · Playback Core · LibraryService

Echtzeit-API & Events

Kanonischer musikalischer Zustand und Timeline

Renderer & Tastatur

Telefon · Tablet · PC · ESP32-LED-Tastatur

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Projektstatus

Umgesetzt

  • Physischer USB-MIDI-Eingang vom Digitalpiano
  • Kanonischer StateStore als einzelne musikalische Autorität
  • Deterministischer Playback Core
  • LibraryService mit MIDI-Indexierung, Suche und Auflösung — über 100.000 indexierte MIDI-Songs
  • Guided Practice mit Wait-For-Me-Verhalten und Ton-/Akkordzielen
  • Übungssemantik: Wiederholton-Auslösung, Falschton-Verwerfung und Akkord-Vervollständigung
  • Klare Zuständigkeit zwischen Übungs- und Wiedergabeaktivität
  • ESP32-LED-Tastaturintegration mit kalibrierter 88-Tasten-/196-LED-Zuordnung
  • Responsive lokale Web/API für Telefon, Tablet und PC
  • Persistente Appliance- und Geräteidentität
  • Persistenz über Neustarts, Reboots und Applikationsaustausch hinweg
  • DHCP-unabhängiger Betrieb nach Zuverlässigkeitsarbeit

In aktiver Entwicklung

  • Konsolidierung des verifizierten Referenzprototyps in Richtung des unten definierten Consumer-Produktpfads

Geplant

  • Premium-UI V2 mit WebGPU-first Rendering
  • Professionelle Notenblätter, Falling Notes und hybride Visualisierung
  • Realistische 3D-Hände, Fingersatz-Engine und Handbewegungsplanung
  • Adaptives Lernen
  • QR-WLAN-Onboarding und captive Provisioning
  • Signierte Updates mit Rollback
  • Consumer-Gehäuse und eigene Carrier-Platine

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Technische Entscheidungen

Warum bleibt Piano Core die einzelne musikalische Autorität?

Ein kanonischer musikalischer Zustand und eine Timeline halten Wiedergabe und Übung deterministisch. Renderer — Telefon, Tablet, PC oder künftige Premium-UIs — können anzeigen und interagieren, aber die Übung nicht selbstweiterschalten. Beim Neuverbinden oder Neuladen stellt die UI den autoritativen Zustand wieder her, statt zu raten.

Warum eine lokale Appliance statt eines Cloud-Produkts?

Übung, Wiedergabe und die indexierte Bibliothek laufen lokal auf der Appliance, und die Appliance behält ihre Identität und ihren Betrieb nach der Zuverlässigkeitsarbeit unabhängig vom DHCP-Verhalten. Der Musikkern hängt nicht von einem Cloud-Dienst ab.

Warum ein separater ESP32-LED-Controller?

Die kalibrierte 88-Tasten-/196-LED-Zuordnung läuft auf dedizierter ESP32-Hardware und hält die Tastaturbeleuchtung unabhängig vom Musikkern auf dem Raspberry Pi.

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Gelöste Herausforderungen

  • 01Einen kanonischen musikalischen Zustand über UI-Wiederverbindungen und -Neuladen hinweg halten
  • 02Präzise Übungssemantik: Wait-for-Note-Ziele, Wiederholton-Auslösung, Falschton-Verwerfung und Akkord-Vervollständigung
  • 03Appliance-Persistenz über Neustarts, Reboots und Applikationsaustausch hinweg
  • 04DHCP-unabhängiger Betrieb für Zuverlässigkeit in echten Heimnetzwerken

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Technologien

Referenz-Hardware

  • Raspberry Pi 4
  • Roland-Digitalpiano über USB-MIDI
  • ESP32-LED-Tastaturcontroller
  • Kalibrierte 88-Tasten-/196-LED-Zuordnung

Musikkern

  • Kanonischer StateStore
  • Deterministischer Playback Core
  • LibraryService · MIDI-Indexierung/Suche/Auflösung

Lernen

  • Guided Practice (implementierte Grundlage)
  • Wait-For-Me-Verhalten
  • Ton-/Akkordziele & Vervollständigungssemantik

Delivery

  • Responsive lokale Web/API
  • Echtzeit-Events
  • Persistente Appliance-Identität

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Was es demonstriert

Piano Core demonstriert meine Fähigkeit, ein vollständiges Local-First-Appliance-Produkt zu bauen: einen kanonischen Musikkern, deterministische Wiedergabe, echte Guided-Practice-Semantik, dedizierte LED-Hardware und Appliance-taugliche Zuverlässigkeit — die verifizierte Grundlage für die Consumer-Roadmap.

Benötigen Sie ein ähnliches System?

Ich kann eine Lösung passend zu Ihren Abläufen, Ihrem Team und Ihren Geschäftszielen konzipieren und umsetzen.

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