Un puente USB-UART (la marca más común es FTDI) es probablemente la forma más fácil.
En tu hardware personalizado utilizas el puerto UART normal del microcontrolador y lo introduces en el cable o chip puente USB-UART que a su vez se conecta a tu ordenador con un enchufe USB. En tu PC instalas los drivers USB que hacen que el ordenador piense que está hablando con una UART y escribe software en tu ordenador como si fuera una UART.
Antes de que existieran los puertos USB lo que habrías hecho es pasar la UART del microcontrolador a través de un transceptor RS-232 que convierte los voltajes de la UART a niveles de voltaje apropiados para señales RS-232 y conectarlo al ordenador con un cable dsub9. El puente USB-UART simula lo mismo, pero con USB.
Esto es lo suficientemente rápido para hacer cosas como el control, pero probablemente no lo suficientemente rápido para hacer cosas con datos en streaming (como la visión artificial).
RS-422 es muy similar a RS-232. Básicamente se trata de UART, pero a través de transceptores con señalización eléctrica diferente para distancias más largas. Puede utilizarse para que un transmisor envíe el mismo mensaje a varios receptores que sólo escuchan y no transmiten.
RS-485 es bastante similar porque es básicamente RS-422, pero en lugar de ser full-duplex es half-duplex. Eso significa que no hay transmisión bidireccional simultánea, lo que significa que tienes que cambiar tu protocolo para tener esto en cuenta (los dispositivos en ambos extremos de la línea no pueden empezar a transmitir cuando quieran), sin embargo, es más adecuado para tener más de 2 dispositivos en la misma línea donde todos los dispositivos pueden transmitir.
CAN es algo similar a RS-485 en el sentido de que es semidúplex, pero la señalización es bastante diferente y tiene un formato de mensaje predefinido. En concreto, el formato de mensaje predefinido y la señalización eléctrica diferente en comparación con RS-485 proporcionan un esquema estándar de direccionamiento, comprobación de errores y detección de colisiones (los mensajes de mayor prioridad pueden transmitirse por encima de mensajes de menor prioridad de forma transparente, lo que deja el mensaje de mayor prioridad sin interrupción y detiene el mensaje de menor prioridad, en lugar de interrumpir ambos mensajes). RS-485 es incapaz de anular este mensaje y requiere la interrupción de ambos mensajes, y como no hay direccionamiento ni protocolo predefinidos, hay que inventar uno propio si se desea tener más de dos dispositivos en la línea (necesita direccionamiento) o que más de un dispositivo intente transmitir cuando quiera (no hay relaciones maestro-esclavo para coordinar la comunicación en la línea).
Más allá de esto tienes USB nativo, ethernet, y todas las cosas rápidas pero complicadas.
