Qual é a melhor forma de comunicar com um microcontrolador a partir de um telefone Android?

Há muitas maneiras de o fazer. Você pode conectar o conversor USB para TTL usando um OTG com o seu telefone e conectá-lo ao arduino através de outro. Esta é uma forma de comunicação com fios, mas faz coisas mais ou menos como o Bluetooth. Para comunicação sem fios, pode utilizar o descodificador DTMF com o seu arduino e ligar qualquer telefone com uma tomada de áudio ao descodificador (presente com o arduino). Agora, faça uma chamada para esse telefone (de preferência com atendimento automático), e pressione diferentes números no seu telefone. As diferentes freqüências de tons duplos que você pode ter notado nos telefones, podem ser usadas para fazer diferentes ações. A terceira maneira é a mais fácil e comum, que é conectar um módulo Bluetooth (HC-05, HC-06) ao arduino e conectar-se com ele através do seu telefone's Bluetooth. Há muitos aplicativos na playstore para o mesmo. No entanto, esta comunicação requer proximidade. O DTMF, por outro lado, pode funcionar a distâncias maiores. Mais uma maneira é conectando um módulo de internet com o arduino.

A melhor maneira depende da aplicação. Cada um tem as suas próprias desvantagens e vantagens.