AntHTML

1. Надежность - промавтоматика от того и дорогая, что рассчитана на жесткие условия эксплуатации и тестируется на отказоустойчивость, которая в промышленности должна быть высока.
2. Они похожи, но опять же отличаются отказоустойчивостью, одни для дешевой любительской сферы, другие для надежной профессиональной
3. IP это только шкала защиты корпуса от попадания пыли/влаги, если вы ардуину всунине в бокс IP65, то в принципе ваша конструкция вместе с дуиной и будет иметь степень защиты IP65. Промавтоматика защищается еще от температур, высокочастотных помех, перепадов напряжений и прочих вредных факторов производства.
4. Все зависит от типа датчиков, расстояния, среды передачи, загруженности определенных каналов, и решается оценкой ситуации на месте. wi-fi и bt, больше стандарты частного "высокоуровневого" обмена данными для компьютерных устройств, 433, 2500 - более надежны и просты для "низкоуровневого" обмена, какзаз между датчиками, передать небольшие данные в незашифрованном виде.

Все представленные вами платформы слишком различны и у каждой имеются свои задачи и потребность
ардуино - самая простая начальная версия и по обучению, так как сильно распространена, и по функционалу - в большинстве своем для небольших и средних задач с мк ее и аналогов на чипах avr достаточно
малинка - это ни микроконтроллер, а полноценный одноплатный ПК, на котором можно запускать полноценную версию линукс или сильно урезанною версию винды (в последней модели), это уже идет уровень где нужна большая виртуализация вычислений и их интеграция в компьютерные вычислительные сети
стм - развивающееся направление, местами чипы дешевле и мощнее устаревающих avr, но у них нет такой среды поддержки и широкого сообщества как уже успело накопить себе ардуино, и программирование там немного сложнее и более аппаратно зависимо.
Так что все три платформы необходимо брать во внимание и изучая разбираться какая задача к какой платформе больше подходит.
В вашей задаче изначально можно взять ардуино, с 20ю датчиками она прекрастно справится, если нужно просто зажигать светодиоды. если хотите чтобы это все логгтровалось, строились красивые графики и была возможность отправки смс и тому подобного, можете смотреть на малинку, но начните с малого и простого.

Хорошенько обезжирить, капнуть припоя и быстренько пока не застыл всунуть крестовую отвертку, когда застынет попытаться открутить

Игра не стоит свеч. В большинстве телеков пока еще стоят урезанные risc процессоры и прошивки получаются сильно аппаратно зависимыми, что убивает их широкое распространение. Окирпичивание может произойти даже при некорректном обновлении заводской прошивки, не то что кастома.
Сейчас более свободное и популярное направление это различные android флешки и боксы, коими китайцы торгуют от $30, там стоит полноценный android, к которому подходят стандартные проги из маркета, а также все комьюнити и api. Пишите на нем свои приложения, оболочки и так далее, не боясь за телек и имея поддержку, аудиторию всего сообщества андроида, а не только владельцев-энтузиастов вашей модели ТВ.

ССА это примитивная рекламная пошаговая флешка от HP, а так симулятор сисадмина это тестовое железо и виртуальные машины: бери что хочешь, настраивай что хочешь и разбирайся. Ну еще есть тупые тамогочи на одном движке но с разными названиями: "симулятор хакера", "симулятор бомжа", "симулятор программиста" и тд.