Блутуз таки да. Отдельная КОМПАКТНАЯ (что-то вроде небольшого дисплея который клеиться на торпеду)

Еще требования?

Функциональный дизайн, низкое зацепление и как следствие расширяемость. Захотел ты себе смотреть на давления в шинах:
2. реализуешь 3 основных метода
    - получить данные от предыдущего
    - дописать в эти данные свои
    - отправить по UART дальше
Profit в том, что тебе не нужно как либо вмешиваться в остальные модули.

Так себе топологически решение, с учетом того что существует шинная топология.  В такой топологии ты не можешь гарантировать время прохождения сообщения, проблема с любым устройством в цепочке отвалит все что за ним, да и перед ним тоже могут быть проблемы.
Плюс растет количество последовательных соединений - надежность падает.
Банальный RS485 все изменяет в лучшую сторону, но тоже не идеален. Есть более продвинутые варианты (CAN, Profibus, LON) но там цена может скакать.
Единственное преимущество - если в каждом модуле реализовать (например) парсер XML, который потом будет добавлять туда еще что то свое, а на центральном узле этот XML будет разбираться и аккуратненько выводиться в веб форму, тогда да, добавлять устройства будет достаточно просто. Теоретически не надо будет ничего изменять после добавления устройства.  Но все равно панель приборов на устройстве отображения будет хотеться поправить. Да еще и иметь разные надоры для разных условий.

Еще можно сократить количество блоков. Базовый блок с набором входов-выходов, полевые устройства преобразующие сигналы с датчиков в понятные сигналы, адаптеры входов, подключаемые на шине.

Платформа не критична, чуть поинтересовался современным положением дел - делать можно на чем угодно.  малина, ардуино, с готовыми PLC библиотеками, паять на микроконтроллерах, делая свою обвязку к ним.  Можно вообще написать свое, вплоть до подключение экрана к малине, и самописного ГПС софта, с самоснятыми картами:)) По аппаратной поводу платформы - я так и не понял какие цели преследуются, сделать комп для своей машины, и пары друзей.  Или изучить железяки.  Или сделать коммерческий продукт и потом его продавать кому попало. И сколько есть сил и времени все это настраивать и отлаживать.  А то у Ре одно направление мысли, у Псевды другое, у Эрвина третье.

И вопросы по софту. Насколько доступное будет внесение изменений не автором софта.  Только через изменение констант, подключение доп модулей к софту, либо можно будет вносить правки в логику работы. Например для корректировки логики работы светодиодной люстры.

PS.  http://geektimes.ru/post/255012/  вот, кстати, вторая попавшаяся хрень, но работает через OBD2

На самом деле, возможно, я ошибаюсь, но на текущий момент я не вижу изъянов в этом подходе.

Деньги....

На самом деле, возможно, я ошибаюсь, но на текущий момент я не вижу изъянов в этом подходе.

ЗЫ если тебе покажется, что заскучал, почитай про RxJava - гарантирую сломанный мозг и море удовольствия

1. Микроконтроллер1 передает данные в микроконтроллер3
2. Микроконтроллер3 дописывает их и передает дальше микроконтроллер2 (сорри за каламбур с номерами. Мик2 - это который умеет всячески отдавать BT/BLE...)
3. Микроконтроллер2 как и раньше отдает на девайс