Obviamente hay mejores acercamientos al problema que planteaste pero fue una introducion a la verdera pregunta.
Considero que si no hubiera otra forma de manejar la cantidad absurda de señales. Procederia con una estrategia Divide and Conquer.
Tambien todo va a depender de la velocidad necesaria, asi poder multiplexar entradas, en tu ejemplo el espacio fisico abarcado, el costo del cableado necesario, son algunas de las cosas que se me cruzan por la cabeza. Pero para hacerlo mas general y que tuviera los sensores al lado de la placa. Buscaria primero si es posible achicar esas cantidades antes de llegar a quien lo mida, sea con un conversor decimal a binario, un expansor de puerto SPI seguramente (como para hacerles una cadena y pedir todo junto), etc. Y luego comunicado con algun protocolo al maestro. O si se requiere mas velocidad agregar otro nivel intermediario para toma de decisiones prioritarias y luego dejar al maestro para que tome decisiones que abarquen a todos los demas intermediarios y tambien la interaccion entre ellos.
Buscanod de esa forma los intermediarios sean iguales, la placa de los sensores tambien sean iguales. Y no tener una placa especifica para cierta posición.
