imported>Graph Pixel: Tippfehler korrigiert.

2025-07-31T13:27:37Z

Tippfehler korrigiert.

Neue Seite

{{Weiterleitungshinweis|Interface}}
[[Datei:Linux kernel and gaming input-output latency.svg|mini|hochkant=2|Schnittstellen: Sinnesorgane und Hände sind Schnittstellen zwischen Gehirn und Außenwelt. Geräte für Eingabe und/oder Ausgabe sind Schnittstellen zwischen Außenwelt und Computer. Eine Netzwerk-Schnittstelle kann viele Schichten haben, siehe [[OSI-Modell]].]]
[[Datei:RJ-45 Ethernet socket on Lenovo T410 Laptop.jpg|mini|hochkant=1.4|Hardware-Schnittstellen an der Seite eines [[Laptop]]-Computers (von links): [[VGA-Anschluss|VGA]]-Monitoranschluss, [[Ethernet|Netzwerkanschluss]] (Bildmitte), [[DisplayPort]]-Monitoranschluss (rechts oben), [[USB]] 2.0 (rechts unten).]]

Eine '''Schnittstelle''' (englisch '''{{lang|en|Interface}}''', [{{IPA|ˈɪntəfeɪs}}] oder [{{IPA|ˈɪnt̬ɚfeɪs}}]) ist ein Teil eines [[System]]s, das der [[Kommunikation]] dient.

Der Begriff stammt aus der Naturwissenschaft und bezeichnet die physikalische [[Phasengrenze]] zweier Zustände eines [[Ausbreitungsmedium|Mediums]]. Er beschreibt bildhaft die Eigenschaft eines Systems als ''[[Black Box (Systemtheorie)|Black Box]]'', von der nur die „Oberfläche“ sichtbar ist; nur über diese ist eine Kommunikation möglich. Zwei benachbarte Black Boxes können nur miteinander kommunizieren, wenn ihre Oberflächen „zusammenpassen“.

Daneben bedeutet das Wort „Zwischenschicht“: Für die beiden beteiligten Boxes ist es ohne Belang, wie die jeweils andere intern mit den Botschaften umgeht, und wie die Antworten darauf zustande kommen. Die Beschreibung der [[Grenzschicht|Grenze]] ist Teil ihrer selbst, und die Black Boxes brauchen nur die ihnen zugewandte Seite zu kennen, um die Kommunikation zu gewährleisten. Das entspricht der lateinischen Wortherkunft ''{{lang|la|inter}}'' „zwischen“ und ''{{lang|la|facies}}'' „Aussehen“, „Form“ für {{enS|face}} „Gesicht“.<ref>''[http://www.etymonline.com/index.php?term=interface interface]'', etymonline.com</ref><ref>[http://www.etymonline.com/index.php?term=face ''face''.] etymonline.com</ref>

Wenn man ein beliebiges „[[System]]“ als Ganzes betrachtet, das es zu analysieren gilt, wird man dieses Gesamtsystem in Teilsysteme „zerschneiden“. Die Stellen, die als Berührungspunkte oder Ansatzpunkte zwischen diesen Teilsystemen fungieren (über die die Kommunikation stattfindet), stellen dann die Schnittstellen dar. Unter Verwendung dieser Schnittstellen kann man die Teilsysteme wieder zu einem größeren Ganzen zusammensetzen. Sie dienen dann als '''Nahtstellen'''.

== Grundlagen ==
Der Austausch von [[Information]]en erfolgt in Form von physikalischen (z. B. [[Elektrische Spannung]], [[Stromstärke]]) oder logischen Größen ([[Daten#Informatik|Daten]]) und kann [[Analogsignal|analog]] (z. B. Mikrofon an einem Ton-Eingang) oder [[Digitalsignal|digital]] (z. B. Parallelschnittstelle des PCs) erfolgen. Nicht als ''Interface'' bezeichnet werden allgemeine mechanische [[Verbindungselement]]e der [[Konstruktionslehre]], die der Informationsübermittlung dienen (etwa Seilzüge oder Federn).

Man unterscheidet:
* Datenschnittstelle (''data interface'') – [[Daten]] als Schnittstellen zwischen [[Computerprogramm|Programmen]]
* [[Maschinenschnittstelle]] – Schnittstellen zwischen physischen Systemen
* [[#Hardwareschnittstelle|Hardwareschnittstelle]] (''hardware interface'') – Schnittstellen zwischen physischen Systemen der Computertechnik
* [[Netzwerkschnittstelle]] (''network interface'') – Schnittstellen zwischen Netzwerkkomponenten
* [[#Softwareschnittstelle|Softwareschnittstelle]] (''software interface'') – Schnittstellen zwischen [[Unterprogramm#Parameter/Argumente|Programmen untereinander]], zum [[Betriebssystem]], zur Vereinbarung von Methoden in der [[Schnittstelle (Objektorientierung)|Objektorientierten Programmierung]] etc.
* [[Benutzerschnittstelle]] (''user interface'') – Schnittstellen zwischen Mensch und Gerät

Eine Schnittstelle wird durch eine Menge von [[Regel (Richtlinie)|Regeln]] beschrieben, der ''[[Schnittstellenbeschreibung]]''. Neben der Beschreibung, welche Funktionen vorhanden sind und wie sie benutzt werden, gehört zu der Schnittstellenbeschreibung auch ein sogenannter ''Kontrakt'', der die [[Formale Semantik|Semantik]] der einzelnen Funktionen beschreibt.

[[Standard]]isierte Schnittstellen bieten den Vorteil, dass [[Bauteil (Technik)|Komponenten]] oder [[Modul (Software)|Module]], die die gleiche Schnittstelle unterstützen, gegeneinander ausgetauscht werden können, das heißt, sie sind miteinander [[Kompatibilität (Technik)|kompatibel]].

Es kommt häufig vor, dass zwei Teilnehmer der Kommunikation unterschiedliche, aber zueinander passende Schnittstellen besitzen müssen (Kompatibilität, z. B. Stecker – Buchse).

Der Begriff Schnittstelle wird ebenso im Projektmanagement im Anlagenbau verwendet, wobei Schnittstellen die Interaktionen zwischen verschiedenen Gewerken zur Erreichung der geforderten Funktionalität eines Systems beschreiben.

== Maschinenschnittstelle ==
''Maschinenschnittstelle'' ist der Ort, an dem ein Gerät bzw. eine Maschine mit einem weiteren Gerät bzw. mit einer weiteren Maschine [[Interaktion|interagiert]]. Eine solche Schnittstelle wird wie folgt beschrieben.

=== Physikalische Daten ===
Mechanische Parameter:
* örtliche Lage (Länge, Breite, Höhe, bezogen auf einen festzulegenden Bezugspunkt)
* Abmessungen (Länge, Breite, Höhe, ggf. andere Abmessungen der mechanischen Schnittstelle, wie beispielsweise Lochabstände oder Durchmesser für Befestigung)
* Verbindungselemente (Art und Lage)
* erforderliche Kräfte und Momente, um eine statische Bestimmtheit des Systems zu gewährleisten (z. B. Anzugsmomente für Schrauben, Nietverbindungen)
* Lage der Kraftangriffspunkte (z. B. Fundamentaufnahmen, Gerüste, Träger)
* dynamische Belastungen (z. B. Schwingungen, Explosionen)
* Drücke (max., min. bei Hydraulik, Pneumatik, ggf. bei Förderung)
* bei Materialförderung (auch Luft oder Flüssigkeiten): Art des Materials und Menge je Zeitspanne (min., max.)
* nichtelektrische Energieformen an der Schnittstelle (Pneumatik, Hydraulik).

Elektrische Parameter:
* Lage und Art der elektrischen Verbindung(en)
* elektrische Spannung (min., max.)
* elektrischer Strom (min., max.)
* weitere, notwendige Informationen über Leitungsdaten (Art und Querschnitt), Erdung
* Systemparameter elektrischer Steuerungen.

Thermische Parameter:
* Systemtemperaturen (max., min.)

=== Chemische Quelle ===
* Erforderliche Materialeigenschaften der Konstruktionsmaterialien des Ursprungssystems und der anzuschließenden Systeme
* Gegebenenfalls Eigenschaften zu fördernden Materials

=== Hardwareschnittstelle ===
''Hardwareschnittstellen'' sind Schnittstellen zwischen physischen Systemen in der ''[[Elektrotechnik]]'' und ''Elektronik''. Die Schnittstellenausstattung eines Gerätes wird häufig als Konnektivität bezeichnet.

Hardwareschnittstellen sind in der ''[[Computertechnik]]'' weit verbreitet. Industrienormen sorgen zum Beispiel dafür, dass ein [[Personal Computer|PC]] ein offenes System ist, das aus [[Bauteil (Technik)|Komponenten]] verschiedener Hersteller zusammengesetzt werden kann. Beispiele für Hardwareschnittstellen, die in Computern eingesetzt werden, sind der [[PCI-Bus]], [[Accelerated Graphics Port|AGP]], [[Small Computer System Interface|SCSI]], [[Universal Serial Bus|USB]], [[FireWire]] und die ältere [[EIA-232]] (auch als RS-232 oder V24 bekannt).

Man unterscheidet zwischen [[Parallele Schnittstelle|paralleler]] und [[Serielle Schnittstelle|serieller]] (Hardware-)Schnittstelle, je nachdem, ob mehrere [[Bit]]s gleichzeitig übertragen werden können (siehe [[Parallele Datenübertragung]]). Im Kontext von [[Peripheriegerät]]en für Computer ist mit ''paralleler Schnittstelle'' im Allgemeinen der [[IEEE 1284|IEEE-1284]]-Anschluss gemeint, der meistens für den Drucker verwendet wird; als ''serielle Schnittstelle'' bezeichnet man in diesem Zusammenhang die veraltete EIA-232-Schnittstelle.

[[Datei:EingangswiderstandAusgangswiderstandA.svg|mini|400px|Die Schnittstelle: ''Ra''- und Ri-Betrachtung]]

In der ''[[Elektrotechnik]]'' ergibt jedes Verbinden von analogen oder digitalen Geräten beim Zusammentreffen eine Schnittstelle. Bei jeder Schnittstelle bildet der [[Ausgangswiderstand]] ''R''a der Quelle mit dem [[Eingangswiderstand]] ''R''i der Last eine [[Anpassungsdämpfung]], die auch Schnittstellendämpfung genannt wird. Besonders ist der wichtige [[Dämpfungsfaktor]] für diese Anpassungsdämpfung bei der Schnittstelle vom Endverstärker zum [[Lautsprecher]] zu beachten; letzteres ist wie bei allen Verbindungen in der [[Tontechnik]] ausschließlich [[Spannungsanpassung]] mit ''R''i ≪ ''R''a. Das Verbinden eines [[Mikrofon]]s mit dem Eingang einer [[Soundkarte]] ergibt eine Schnittstelle mit den Problemen der Anpassungsdämpfung, genauso das Verbinden eines [[Endverstärker]]s mit dem Lautsprecher. Bei der Verbindung von digitalen Geräten muss ''R''i = ''R''a gewählt werden, um unerwünschte und störende [[Impulsfahrplan|Reflexion von Impulsen]] zu vermeiden. Unerheblich dabei ist, dass diese Bedingung zufällig mit der für [[Leistungsanpassung]] zusammenfällt.

=== Siehe auch ===
* [[Bluetooth]]
* [[Infrared Data Association]] oder kurz IrDA
* [[Wireless Local Area Network]] oder kurz WLAN, Wi-Fi oder IEEE 802.11
* [[Adapter]]
* [[Schnittstellendämpfung]], [[Eingangsimpedanz]], [[Ausgangsimpedanz]], [[Bit-Banging]]
* [[eBus]]
* [[Common Interface]] bei [[Digital Video Broadcasting|DVB]]-Empfangsgeräten

== Softwareschnittstelle ==
[[Datei:Schnittstelle a p.png|mini|Datenschnittstellen / Programmierschnittstellen]]
'''Softwareschnittstellen''' oder softwareseitige ''Datenschnittstellen'' sind logische Berührungspunkte in einem Softwaresystem: Sie ermöglichen und regeln den Austausch von Kommandos und Daten zwischen verschiedenen [[Prozess (Informatik)|Prozessen]] und [[Softwarekomponente|Komponenten]]. In der Software benutzte Schnittstellen lassen sich grundsätzlich unterscheiden in:
* Nur zur Kommunikation benutzte, datenorientierte Schnittstellen: Hierbei bleibt die Schnittstelle immer 'passiv', sie enthält lediglich die Informationen, die zwischen beteiligten Systemteilen ausgetauscht werden. Beispiel: Adressübergaben mit Verweis auf zu verwendende Daten/Informationen bei Aufruf von [[Unterprogramm]]en.
* Schnittstellen als funktionale Einheiten: Die so benutzten Schnittstellen führen eine bestimmte Funktionalität aus, um die primär beteiligten Systemteile zu synchronisieren oder zu unterstützen. Beispiel: [[Gerätetreiber|Druckertreiber]], siehe auch [[Programmierschnittstelle]].

=== Schnittstelle zur Interprozesskommunikation ===
Manche Schnittstellen ermöglichen [[Interprozesskommunikation]] (''IPC''), die Kommunikation zwischen verschiedenen Programmen auf demselben oder einem anderen Computer. Beispiele für solche Kommunikationsschnittstellen über ein Netzwerk hinweg sind [[Remote Procedure Call]], [[Distributed Component Object Model|DCOM]], [[Remote Method Invocation|RMI]] oder [[CORBA]] (siehe auch [[Interface Definition Language]]), aber auch [[ODBC]] und [[Java Database Connectivity|JDBC]]. Auch die bekannten [[Netzwerkprotokoll]]e wie [[Transmission Control Protocol|TCP]], [[Hypertext Transfer Protocol|HTTP]] usw. können als IPC-Schnittstellen verstanden werden. Eine [[unidirektional]]e Variante ist der [[Hotfolder]].

=== Schnittstelle für Programmkomponenten ===
''Schnittstellen für [[Programmkomponente]]n'' sind eine formale Deklaration, welche Funktionen vorhanden sind und wie sie angesprochen werden können. Das hat den Vorteil, dass [[Modul (Software)|Module]], die die gleiche Schnittstelle besitzen, gegeneinander ausgetauscht werden können. Auch ist es auf diese Weise möglich, verschiedene Komponenten gleichzeitig zu entwickeln, ohne dass die erste fertig sein muss, um die zweite zu übersetzen. Solche Schnittstellen dienen der [[Modularisierung]] einer [[Softwarearchitektur]].

Ein frühes Beispiel für solche Komponenten-Schnittstellen sind [[Header-Datei]]en, wie sie in [[C (Programmiersprache)|C]] und [[C++]] verwendet werden. Besonders wichtig sind Schnittstellen aber für [[Programmbibliothek]]en, die erst zur [[Laufzeit (Informatik)|Laufzeit]] geladen werden (''Dynamische Bibliotheken''): Sie erlauben zu erkennen, welches Programm welche Bibliothek in welcher Version benötigt. Je nach Verwendungszweck sind wichtige Bewertungskriterien einer Schnittstelle beispielsweise Leistung, Skalierbarkeit, Transaktionssicherheit oder Ausfallsicherheit.

Eine besondere Bedeutung haben ''Schnittstellen in der [[Objektorientierte Programmierung|Objektorientierten Programmierung]]'': Hier werden sie verwendet, um für bestimmte [[Objektorientierte Programmierung|Klassen]] festzulegen, welche [[Objektorientierte Programmierung|Methoden]] sie unterstützen müssen und an welchen Stellen [[Objekt (Programmierung)|Instanzen]] dieser Klasse verwendet werden dürfen. [[Ontologie (Informatik)|Ontologisch]] bedeutet die Zugehörigkeit einer Instanz zu einem bestimmten Interface eine ''Ist-ein''-Relation.
{{Hauptartikel|Schnittstelle (Objektorientierung)}}

=== Siehe auch ===
* [[Schnittstelle (UML)]]
* [[Webservice]]
* [[Digitale Schnittstelle für Gasmessgeräte]]

== Benutzerschnittstelle ==
Eine ''[[Benutzerschnittstelle]]'' (oder ''Mensch-Maschine-Schnittstelle'') ist der Punkt, an dem ein Mensch mit einem Gerät [[Interaktion|interagiert]]. Das können [[Schalter (Elektrotechnik)|Schalter]] und andere [[Befehlsgeber|Bedienelemente]] sein, [[Anzeige (Technik)|Anzeigen]] von Geräten, aber auch die [[grafische Benutzeroberfläche]] eines Computers oder eine einfache [[Kommandozeile]].

== Organisatorische Schnittstelle ==
=== Verbindende Einrichtung ===
Neben den technischen Schnittstellen gibt es auch im Bereich der Organisationstechnik Schnittstellen. Solche Schnittstellen sind verwaltungstechnische oder auch physische Einrichtungen, die einen reibungslosen Ablauf innerhalb eines Betriebes oder unter mehreren Betrieben und Personen ermöglichen. Dies wiederum ermöglicht es Unternehmen und Personen auf einfache und daher auch kostengünstige Art und Weise untereinander Güter auszutauschen oder zu kommunizieren.

Beispiele:
* [[Geld]] als standardisierte Form des Werteaustausches von Gütern und Dienstleistungen zwischen Privatpersonen und Unternehmen in jeder Kombination.
* [[ISO-Container]] als standardisierte Form der [[Transportverpackung]], somit eine physische Schnittstelle zwischen Logistikunternehmen, Empfänger und Sender.
* Formulare als standardisierte Form des Informationsaustausches, somit eine Schnittstelle zwischen Staat und Bürger.
* [[Warenhaus|Warenhäuser]] bieten häufig bauliche Schnittstellen zu Logistikunternehmen in Form von vorinstallierten [[Verladerampe]]n die ein schnelles Verladen neuer Waren ermöglichen.

=== Verbindungs- oder Trennstelle ===
Als Schnittstelle werden in der modernen [[Organisationstheorie]] Verbindungs- bzw. Trennstellen zwischen Organisationseinheiten bezeichnet. Werden z. B. aus zwei zusammenarbeitenden [[Organisationen]] drei gebildet, dann erhöht sich die Anzahl der Verbindungs-, Schnitt- oder Trennstellen von einer auf drei. Das ergibt dann Sinn, wenn der inhaltliche Gewinn der Aufteilung von Aufgaben der Organisationen größer ist, als der Aufwand, der zur Bedienung der häufigeren Schnittstellen benötigt wird.

Im Sprachgebrauch wird für „Schnittstelle“ gelegentlich auch „Nahtstelle“ benutzt, besonders um den verbindenden (gegenüber dem trennenden) Charakter von Schnittstellen hervorzuheben.

== Literatur ==
* [[Wulf R. Halbach]]: ''Interfaces. Medien- und Kommunikationstheoretische Elemente einer Interface-Theorie.'' Fink, München 1994, ISBN 3-7705-2934-0.
* Katharina Hoins, Thomas Kühn und Johannes Müske (Hrsg.): ''Schnittstellen. Die Gegenwart des Abwesenden.'' Reimer, Berlin 2014, ISBN 978-3-496-02862-8; Rezension von Johanna Fernández Castro<ref>[http://kult-online.uni-giessen.de/archiv/2016/ausgabe-47/rezensionen/schnittstellen-die-metapher-als-metapher Justus-Liebig Universität Gießen The Review Journal: Eine Rezension von Johanna Fernández Castro], abgerufen am 17. November 2021</ref>

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* [http://pdb.turck.de/catalogue/catalogue.do?act=showBookmark&favOid=00000005000335d300010023&lang=de&catId=DE&nl=demh Interfacetechnik in der industriellen Fertigung – eine Übersicht]
* [http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsanpassung.htm Die Schnittstelle zwischen zwei Audiogeräten und die Anpassung]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Schnittstelle| ]]

Schnittstelle - Versionsgeschichte

imported>Graph Pixel: Tippfehler korrigiert.