Можно собрать подходящее по размерам решение на базе промышленных компьютеров что-нибудь типа
ru.wikipedia.org/wiki/ETX. Обычно там есть CF на борту, на которой как раз ставится операционка, можно найти готовый БП с доп. батарейкой.
Довольно сложно купить, дорого, но впишется в размеры и железо качественное и надёжное. =)
Самый простой и разумный вариант, подходящий под задачу, всё же сабноут или нетбук…
А OS придётся настраивать в любом случае.