Хочется устройство на батарейках, в котором будет реал тайм часы, EEPROM 256 bytes, 16 IO (можно наверное и 8),
сериал порт для фирмвар апгрейд или связи с компьютером и самое главное, надо по интернету достучатся до устройства.
Иногда, может пару раз в день, может раз в неделю.
Батарейки желательно 4хАА например, можно неначительно больше.

Все хорошо, но wifi chip потребляет сумасшедшие миллиамперы. Желательно чтоб устройство жило месяц на батарейках, как минимум.
Куда копать? Вроде есть и зигби поменьше едят, но может wifi есть которые спят, мало едят и можно их разбудить.
Думал еще над бриджем от компьютера на инфракрасных лучах, это вроде должно быть малопотребляемым.
Какие есть идеи?

Bluetooth Low Energy. Хватит литиевой "таблетки" на месяцы, может быть даже годы - зависит от периодичности просыпания.

nRF24L01+

ТЗ напрочь отсутствует.
Это устройство где жить будет? Рядом на стенке будет висеть своя базовая станция? Рядом с телефоном пользователя? Или рядом только вайфай (с десятью NAT'ами, но это отдельные проблемы). Или GSM ?

Если нет "своего" устройства на другой стороне радиоканала, выбор совсем небольшой...

Если его там нет, то его можно сделать
Если требуется надёжность работы и хорошее мнение пользователей о Вас, то, имхо, лучше сразу забыть про блютуз, как бы ни было легко на нём сделать. Из личного опыта.

Интересная статейка про Amazon Dash Button с Wi-Fi и BLE, с помощью которых американских домохозяек приучают туалетную бумагу заказывать:
New Amazon Dash Button Teardown (JK29LP)
Работает от одной AA, но как долго - непонятно...

Рекомендую esp8266.
В данный момент у нас в разработке подобная конструкция. Для тестирования esp.qbit.su
В слипе не более 0.5мА. Данные от устройства отсылаются на сервер, на серваке хранятся уставки и при подключении записываются в устройство. Работают и управляются несколько io, pwm, adc. На adc подключен термодатчик ntc 10k. Если интересно – пишите на email: info собака qbit.su

Так ТС нужно:

а в слипе до esp8266 не достучишься.
Если только не сделать периодические просыпания устройства и пользователь, стучащийся из инета, может ждать очередного пробуждения.

Если девайс в слипе, причём глубоком, и не важно, будь это esp или иной чип, то не достучаться никак до устройства.

Важно, ибо вход/выход в/из слипа nRF24L01+ - это микросекунды, для ESP8266 - это время на порядки больше.
Так что для nRF24L01+ ничего не стоит сделать просыпание раз в несколько секунд на несколько миллисекунд и организовать хендшейк в эти временнЫе окна.
Среднее потребление будет мало отличаться от постоянного слипа, а время доступа - несколько секунд до ближайшего окна просыпания.
Делал такую систему на nRF24L01+ - работает уже 2 года от одной AA.

Шикарно!

Только пара моментов:

Поэтому, выходим из слипа 1мкс или 10мс - это не играет роли, если спим часы!

выход в интернет - однозначно будет чем-либо из Ethernet/ WiFi/ GSM. Разбудить WiFi по этому же самому WiFi невозможно.
Все они ни капли не являются чем-либо, близким к батарейному (4хАА) питанию. Сжирание батареек за 2 дня в самом удачном случае гарантировано.
поэтому. единственный разумный вариант - это мост из "Ethernet/ WiFi/ GSM", висящего наример, на аккумуляторе типа 12v х 9 Ah, непрерывно подзаряжаемого от 220, и собирающего/раздающего по ZigBee/LoWPAN/и т.п. прочей малопотребляющей низкоскоростной линии передачи - данные от устройств с батарейным питанием.

Либо. покупать Qualcomm SDK замногоденег и пилить свою "а-ля мобилу" с питанием от компактного аккума на 4200mAh, но опять-таки, более недели оно без подзаряда не проживёт один фиг, не говорю уже про АА.

Потребление nRF2401+ не сильно отличается от sub-1GHz приемников, а дальность больше. Только опять же какой то центр нужен для отправки сообщений на активацию WiFi. Конечно без детального описания - получается гадание на кофейной гуще.

Нет, нет, дальность то меньше причем при той же мощности излучения как у Tx/Rx sub-1GHz. Физику и энергетику не обманишь. Причем потребление больше, при непрерывном излучении и приемник не такой уж и маложрущий. Бит данных переданный/принятый проигрывает по энергетике субмегагерцовым трансиверам.

ТС не осветил алгоритм доступа к устройству. И что означает это: "Иногда, может пару раз в день, может раз в неделю"?
По какому событию? Кто достукивается? Если не проблема ждать очередного окна связи когда устройство проснётся не секунды, а на порядки дольше - то можно интервал сна соответственно увеличить. Но если ждать так долго нельзя? Если ждать можно не более нескольких секунд (скажем опрос инициирует пользователь, а ему не комфортно ждать даже несколько секунд)?

Да и какие 10мс на просыпание для ESP8266? А регистрация в сети и т.п.? Усыплять ESP8266 я не пробовал, но по-крайней мере холодный старт после сброса у него более 1сек.


Это здесь совсем не при чём. В любом случае хоть какой приёмник, будучи он работает непрерывно, не протянет много времени на батарейках если будет непрерывно включен.
В любом случае, проводящий большую часть времени во сне nRF24L01+, выиграет у непрерывно включённого приёмника, пусть даже с меньшим непрерывным потреблением.
А если нужно получить очень малое время отклика устройства (скажем десятки/сотни мс), то, при скорости просыпания/засыпания nRF24L01+, не проблема сделать период сна коротким и время ответа будет для пользователя практически таким-же как если бы приёмник всё время был включен.

Опять-же - ТС ничего не сказал о требуемом максимальном времени отклика устройства. Миллисекунды? Секунды? Минуты? Часы? ...