Как реализовать обмен данными на расстоянии между устройствами?

Телепатия или квантовая связанность, ловите пару фотонов, запутываете их, изменяете первый, читаете со второго. А если серьезно, что значит любые? Не бывает такого в природе при текущем уровне развития технологий. Если вам такое потребовалось то либо вы не понимаете как работает связь в современных устройствах, либо не правильно сформулировали задачу, которую пытаетесь решить. GSM Shield, ровно как и GPRS и т.п. существуют, но в ваши ограничения точно не входят со всей обвязкой. Такого размера можно максимум WiFi на ESP, но даже он будет примерно 1,5х2,0

Зачем такое маленькое? Потеряется быстро!
А стоит поди как континент планеты Земля!

В данный момент еще не изобрели устройство связи работающее на любые расстояния.
Так что это невозможно.

у нас что форум научных фантастов?