Dependendo do software em que seu roteador está sendo executado, talvez você possa obter uma lista das concessões de DHCP e tentar fazer o ping de todos nessa lista. Por exemplo, no OpenWRT, se você cat /tmp/dhcp.leases
obtiver uma lista de endereços IP, endereços MAC, nomes de dispositivos e horários em que as concessões foram dadas. Você poderia passar por essa lista e, para todos que responderem ao ping, você sabe que eles ainda estão por aí.