Каким образом микроконтроллер может отправлять данные на сервер?
0) Терминология. Микроконтроллер - это как правило, микросхема и только микросхема. Которая содержит в себе оперативку, вычислительное ядро, некоторые периферийные устройства (например, wi-fi стек, как ESP8266).

Вставить симку в микроконтроллер невозможно, потому что невозможно вставить симку в микросхему.
Симку можно вставить в слот на плате контроллера, на которой могут быть расположены микроконтроллер, антенна wi-fi, преобразователь питания и другие блоки.

1)Архитектура решений может быть весьма разнообразной - контроллер может выходить в интернет самостоятельно, а может использовать для этого промежуточный сервер.

В зависимости от этого, используют или HTTPS, как главный на сегодня протокол для безопасных коммуникаций в интернете, или MODBUS (в пределах локальной сети контроллеров со шлюзом в интернет), или свой велосипед.

Использование в интернете каких-то протоколов, отличных от HTTP(S) сразу тащит за собой кучу проблем вида "а вот у меня провайдер режет порты".
Использование HTTP влечет за собой проблемы вида "S in IoT stands for Secure". Ваш трафик сможет прослушивать и модифицировать любой желающий, а также встраивать в него рекламу.

Вывод. Если ваш контроллер смотрит напрямую в Интернет, используйте HTTPS / WebSocket. Если через шлюз - используйте MODBUS.

Для того, чтобы использовать велосипедное решение, нужно назвать как минимум три фатальных недостатка вышеперечисленных. Утверждение "это изобрел не я" не является фатальным недостатком технологии.
gsm-2g-3g-4g-*g  wifi bt lorawan nb-iot
протоколов тож цельная тележка.
к чему есть доступ то и используй.