Tengo un prototipo de salud física (no portátil), y quiero conectarlo a mi teléfono a través de la aplicación. ¿Es Bluetooth la única opción?

Probablemente si. La mayoría de los teléfonos no tienen otras capacidades de comunicación de corto alcance además del bluetooth. La mayoría tiene NFC, pero esto se parece más al escaneo de códigos de barras que a la comunicación bidireccional y es probable que no funcione bien para pasar datos en tiempo real a una aplicación de ejercicios. Algunos teléfonos solían tener desintegradores IR destinados a ser utilizados como control remoto de TV, pero no conozco ninguno con receptores IR. Supongo que podría ser técnicamente posible hacer algún tipo de comunicación visual a través de la cámara, pero ¿cómo es eso más conveniente, más fácil o versátil que BT?

Para fines prácticos, diría que sí, bluetooth es prácticamente su única opción.

La única excepción es si este dispositivo es capaz de conectarse a la misma red local que su teléfono, como un punto de acceso WiFi en un gimnasio o en su casa. Entonces podría comunicarse de un lado a otro a través de la red con bastante facilidad. Pero eso no te ayuda si no estás en un lugar donde ambos dispositivos están en el mismo WiFi, como salir a correr o andar en bicicleta. Entonces vuelves a BT nuevamente.