una vez hice algo parecido, simplemente se programa el maestro de tal manera que cuando deba comunicarse con un esclavo, mande por el puerto serial un caracter para que el esclavo correspondiente haga lo que deba hacer:
(los esclavos están interconectados haciendo coincidir las líneas TX y RX entre ellos, mientras que en el maestro las líneas entran en los pines normalmente)
Ejemplo: el esclavo #1 responde al caracter "1" , el esclavo # 2 al caracter "2" etc..
El maestro envía el caracter "2" por el puerto serie, para luego recibir datos del esclavo que lee la memoria I2C o envía datos del contómetro.
Hay que tener en cuenta que cuando el maestro envíe información a uno de los esclavos tiene que enviar otro comando que desactive la recepción de datos de los otros esclavos, para evitar que se active la comunicación de éstos y produzca errores.