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IoT / ManufacturingResearch

KOJO — IoT Factory Monitoring

KOJO — Edge-inference IoT Monitoring

An IoT dashboard for real-time production line monitoring. Anomaly detection, predictive maintenance, and efficiency analytics unified.

2026 8 months 2026-03
#Edge AI#IoT#TinyML#Time-series#3D Visualization#OTA

Live Demo

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DEMO
app.kojo.jp/dashboard
Uptime
74.3%
Units Today
2,847
Alerts
5
Total Power
247kW

Equipment Status

MC-01

CNC Mill A

Running

Uptime98.2%
Temp42°C
MC-02

Injection Molder B

Running

Uptime95.7%
Temp68°C
MC-03

Laser Welder C

Maintenance

Uptime87.1%
Temp25°C
MC-04

Press Machine D

Stopped

Uptime0%
Temp22°C

Factory Floor Map (Top View)

MC-01CNC
MC-02Injection
MC-03Laser
MC-04Press
Running
Maintenance
Stopped
Plant 1 - Building B

Sensor Readings

Temperature
42°C
080°C
Humidity
58%
0100%
Vibration
3.2mm/s
010mm/s
Power
247kW
0400kW

Alert Log

Last 24 hours
TimeEquipmentLevelMessage
14:32:08MC-04ErrorMotor overload detected - Emergency stop triggered
14:28:15MC-02WarningApproaching temp limit (68°C / max 75°C)
14:15:42MC-03InfoScheduled maintenance started - Operator: Yamada
13:58:30MC-01InfoProduction lot #A-2847 completed (500 units)
13:45:12MC-04WarningVibration spike detected (4.8mm/s)
13:30:00MC-02InfoProduction lot #B-1293 started
12:55:18MC-01WarningCutting fluid low (15% remaining)

Challenge

Unplanned downtime averaged 12 hours/month; root-cause analysis took 4 hours per incident.

Solution

200+ sensor data streams, ML anomaly detection and predictive maintenance, 3D floor-map visualization.

Results

  • Unplanned downtime down 78%
  • Failure prediction accuracy 94%
  • Production efficiency +15%
  • ¥24M annual maintenance savings
Key Metrics

Measured Impact

推論レイテンシ

18ms

帯域削減

94%

異常検知 F1

0.92

OTA ロールアウト

<3分

Features

What it does

推論

エッジ異常検知

デバイス上で18ms以内に異常スコアを算出。

OTA更新

新モデルを安全にロールアウトし、障害時は自動ロールバック。

可視化

3Dフロアマップ

工場レイアウト上で設備状態をリアルタイム可視化。

メトリクス相関

温度・振動・電流などを時間軸で相関表示。

運用

アラート最適化

P99スパイクとトレンド乖離を区別した多段アラート。

デバイスフリート管理

証明書ローテーションと健康状態管理を自動化。

Architecture

System Layers

Layered architecture showing components, responsibilities, and data flow.

L1

Layer

エッジデバイス

Rustによる低消費電力ファームウェアとONNX Runtimeでの推論。

Rust (Embassy)ONNX RuntimeMQTT クライアント
L2

Layer

エッジモデル

周波数領域の特徴量に対する異常検知を軽量モデルで実施。

Isolation ForestAutoencoderFFT
L3

Layer

メッセージング

TLS + クライアント証明書でデバイス認証。

MosquittoMQTT QoS1TLS
L4

Layer

データ

センサー時系列をTimescaleで効率的に保持し、継続的集約で高速ダッシュボードを提供。

TimescaleDBContinuous AggregatesS3
L5

Layer

可視化

3Dフロアマップでリアルタイム状態を把握可能に。

ReactThree.jsD3Grafana
Development Process

How we built it

01

Discovery

町工場のヒアリングから代表的な故障モードと計測点を選定。

Deliverables

  • 計測要件
  • 故障モードカタログ
02

センサー実験

振動・温度・電流センサーの計測精度とサンプリング周波数を検証。

Deliverables

  • データセット
  • 計測レポート
03

モデル設計

Isolation ForestとAutoencoderを比較し、ハイブリッド構成を選定。

Deliverables

  • ベンチマーク
  • モデル成果物
04

実装

Rustファームウェアとクラウドバックエンド、可視化UIを並行開発。

Deliverables

  • ファームウェア
  • Backend
  • Web UI
05

負荷試験

仮想デバイス10,000台を模擬しメッセージブローカのスループットを検証。

Deliverables

  • 負荷試験レポート
06

フィールド試験

協力工場1社でのセンサー設置と2週間運用。

Deliverables

  • 運用日誌
07

改善

誤検知傾向に応じてモデルを再学習し、OTA配布。

Deliverables

  • 再学習モデル
Roadmap

Delivery Timeline

  • P0Done2026-03-08

    プロトタイピング

    Jetson Nano上でONNX推論を動かすベースラインを検証。

  • P1Done2026-03-26

    異常検知モデル

    Isolation ForestとAutoencoderをFFT特徴量で比較し、ハイブリッド構成を採用。

  • P2In Progress2026-04-14

    時系列基盤

    TimescaleDB + 継続的集約で長期保管と高速クエリを両立。

  • P3Planned2026-05

    3D可視化

    Three.jsによる工場フロアマップに設備状態を重ねるUIを開発予定。

  • P4Planned2026-06

    OTA 更新基盤

    モデル差分更新と自動ロールバックを含むOTAシステムを構築予定。

Team

Who built it

2engineers

Roles

  • 組み込みエンジニア
  • MLエンジニア
Tech Stack

Tools & Platforms

Frontend

React

Backend

RustPython

Data

PostgreSQL

Infrastructure

GrafanaPrometheusKubernetes

Other

EmbassyTinyMLONNX RuntimeMQTTTimescaleDBThree.jsD3.js
Build with KGA

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