Коли мені треба було під'єднати кучу цифрових пристроїв до RPi, я використовував GPIO expander типу MCP230xx. Там зв'язок по і2с і їх можна 8 штук одночасто використовувати. Загалом виходить 128 додаткових пінів.
Щодо аналогових датчиків - зовнішні багатоканальні АЦП. Я використовував MCP3208. Спілкування по SPI.
Звичайно швидкість спілкування буде невелика, але наприклад для задач типу "розумного будинку" буде навіть із запасом.