Vejo pelo menos três opções a serem feitas no design do sistema.
O protocolo RF WiFi não é muito eficiente em termos de energia. Você pode atenuar isso enviando leituras com pouca frequência (medida em 1 minuto, transmissão em 20 minutos). O BLE ou similar pode ser melhor, mas você precisa negociar o alcance e o custo das peças se optar por algo um pouco menos de mercadoria. Se seu uso doméstico pessoal, muito mais de 2 anos provavelmente não vale muita otimização extra.
Unidade interna Você provavelmente tem restrições de energia diferentes para esta unidade, mas não especifica. Criticamente, não precisa ser a mesma plataforma que a unidade externa, mas não parece que você precise de um SBC executando o Linux aqui. Como você deseja desenvolver sua pilha é talvez o fator determinante aqui (além da familiaridade).
Unidade externa Atualmente, você possui um baixo requisito de recurso - apenas uma interface digital para o seu termômetro. Você pode querer uma resolução de 0,25 ° C ou melhor para permitir algum escopo em como usá-lo. Certamente você precisa de um modo de suspensão, mas a escolha é bastante ampla. O ambiente de desenvolvimento e a facilidade de uso podem ser um fator tão importante quanto o preço. Você não tem uma carga útil de computação que valha a pena se preocupar com o protocolo de comunicação; portanto, uma baixa frequência de clock faz sentido.
Outros fatores que você pode querer considerar são a probabilidade de expandir isso no futuro, isso pode afetar sua escolha de placa (por exemplo, se você deseja adicionar uma unidade de exibição / controle em ambiente fechado).
É bastante claro que a única opção importante aqui é que a unidade externa / bateria seja um microcontrolador com suspensão (e RF), em vez de uma plataforma linux completa. É provável que plataformas mais novas ofereçam melhor eficiência energética, mas podem ser suficientemente caras para compensar o benefício nesse caso de uso.