Las señales de RF se ven muy atenuadas por el agua, Muy baja frecuencia (VLF) se usa para comunicaciones submarinas pero requiere una gran sistema de antena Por lo tanto, Bluetooth y otros sistemas basados en RF no serán adecuados.
Para una profundidad de 30 metros, los módems acústicos son una solución práctica. He realizado algunos programas de programación para un sistema que utiliza un AquaComm: Módem inalámbrico subacuático y tiene un puerto RS232 y es simple utilizar comandos. De la memoria, la placa y el transductor combinados habrían ocupado un área de alrededor de 100 x 100 x 200 mm, por lo que no estoy seguro de si eso cumpliría con su definición de "pequeño" o no.
Las comunicaciones ópticas serían otra posibilidad, aunque los únicos productos comerciales de envío que pude encontrar tenían un rango mucho más corto. Encontré un artículo interesante Uso de la comunicación óptica para la operación remota de robots bajo el agua donde se reportaron 30 metros a lo largo de una piscina , aunque se redujo a unos 9 metros en un puerto. Con la óptica dependería mucho de la calidad del agua y la luz ambiental.
Debido a que suena como si su dispositivo siempre estuviera atado por una cuerda, la forma más sencilla y económica podría ser reemplazar la cuerda con un cable. Suponiendo que no haya ninguna consecuencia grave por la falla del sensor y la confiabilidad a largo plazo no es un problema, tal vez el cable de red estándar haría el trabajo si estuviera debidamente sellado en cada extremo. Parece que esto lo configuró para alguna forma de experimento?
Como se mencionó en un comentario a esa profundidad, mantener el dispositivo a prueba de agua no será fácil, por lo que, en general, mantener el componente submarino del sistema lo más pequeño posible y eliminar la necesidad de acceso a la batería lo hará más fácil. Por el mismo motivo, también podría valer la pena considerar dejar el Arduino sobre el agua y, si es posible, simplemente coloque el (los) sensor (es) debajo del agua.