对于电量不易补充的无线传感器网络而言,能耗问题已成为众多研究中及应用实践中的首要考虑因素。能量高效的路由协议在保证网络传输性能的同时兼顾考虑能耗,多路径路由利用网络冗余路由信息提高网络传输可靠性及网络负载能力,因此能量高效的多路径路由协议在研究及应用实践中具有重要意义。本文深入调研了不同的能量高效机制,分析了功率调整、层次机制、电源管理、数据融合等形式的设计方案,对不同方案的特点、适用场景及优劣展开了深入描述；多路径路由构建机制及路由选择策略决定了网络连通性、可靠性及网络能耗,本文叙述了不同多路径路由协议的设计思想,并分析了不同协议的性能差异。最后,提出了自适应的功率调整方案、分布式多路径路由协议,并设计实现了能量高效的多路径路由协议(DMRP)。DMRP采用跨层设计方案,通过重复利用路由报文头部信息,自适应调整网络拓扑结构,优化通信链路,多路径路由协议具备适应拓扑变化的能力,并结合节点能量信息、链路通信质量等信息进行路由选择的机制有效实现能量高效性。论文采用MatLab和OMNeT++对所研究内容进行了仿真对比实验,其中包括不同拓扑控制算法、四种路由协议的性能对比实验。拓扑控制算法实验中,将本文所提改进方案与分布式功率调整机制、全局功率分配机制进行对比,数据表明改进方案有效提高网络收敛速度,降低网络初始阶段报文数量。路由协议对比实验包含了层次型路由协议、分布式多路径路由协议及DMRP设计方案,多次实验的累积实验数据表明,论文提出能量高效多路径路由机制有效提高了数据传输成功率,而节点能耗趋于平缓,有效改善了网络生命周期。