Sembra che tu abbia bisogno di socket libreria fornita con Python. Ma l'utilizzo di questo non è raccomandato poiché dovrai occuparti di molte cose di rete di basso livello e il tuo programma si complicherà.
Dovresti invece mantenere la tua API REST ed eseguire il tuo server nginx su https . È quindi possibile scrivere il codice sul firmware per inviare e ricevere dati dal server utilizzando https.
Se per qualche motivo non vuoi usare https, dovresti usare requests libreria per scrivere il tuo server.