В даташите АМ2320 написано про 30 м при связи в режиме 1-wire, а для I2C длина не указана. А BH1750 заточен не на 100 кбит, а на 400 кбит, на большом расстоянии работать не будет .
Вы бы лучше использовали АМ2320 в режиме 1-wire, а шину I2C вообще убрали. Освещенность можно просто...